DE19731492A1

DE19731492A1 - Automotive cylinder head metallic gasket has cylinder apertures surrounded

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Publication number: DE19731492A1
Application number: DE19731492A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Katzmaier; Alexander Dipl Ing Koegel; Josef Ludwig; Frank Dipl Ing Popielas; Lothar Quick; Guenther Unseld; Alfred Dipl Ing Weis
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: DE19731492C2

Abstract

The automotive cylinder head metallic gasket (1) has a layer of flat material with one or more apertures (6) for engine cylinders. Each aperture (6) is surrounded by two circles of concentric beading (3, 4). The outer beading (4) has three straight edges, while the inner beading (3) is sickle- shaped. The thickness of the material (a) in the immediate vicinity of the aperture (6), is greater than that (b) within the sickle-shaped beading (3), which in turn is greater than that (c) within the straight-sided beading (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine metallische Flachdichtung und insbesondere eine Zylinderkopfdichtung oder Auspuffdich tung, bei welcher das Austreten heißer Verbrennungsgase über einen langen Zeitraum sicher verhindert werden muß.The invention relates to a metallic flat gasket and especially a cylinder head gasket or exhaust gasket device, in which the escape of hot combustion gases must be prevented over a long period of time.

Im Falle von Zylinderkopfdichtungen sind neben den Brenn raumöffnungen auch Kühl- und Wasserdurchgänge abzudichten. Besonders hohe Anforderungen in bezug auf die Dichtigkeit stellen jedoch die Bereiche um die Brennraumöffnungen, da hier wegen des hohen Drucks der Verbrennungsgase, der hohen Temperatur und der ständigen Dichtspaltänderungen eine be sonders flexible Anpassung der Dichtung an die wechselnden Bedingungen erforderlich ist, ohne daß eine vorzeitige Materialermüdung auftritt.In the case of cylinder head gaskets are next to the burner openings to seal cooling and water passages. Particularly high requirements with regard to tightness however, represent the areas around the combustion chamber openings here because of the high pressure of the combustion gases, the high Temperature and the constant changes in the sealing gap be a particularly flexible adaptation of the seal to the changing Conditions is required without premature Material fatigue occurs.

Eine Schwierigkeit besteht weiter darin, daß es nicht möglich ist, eine Zylinderkopfdichtung so zwischen Motor block und Zylinderkopfeinzuspannen, daß eine vollkommen ebene Dichtungsfläche erhalten wird. Beim Befestigen des Zylinderkopfes auf dem Motorblock wird der Zylinderkopf im Bereich der Zylinderkopfschrauben nach unten, in Richtung auf den Motorblock gezogen. Dadurch entsteht in der Dich tung eine Topographie. Der Abstand des Zylinderkopfes vom Motorblock ist umso größer, je weiter man sich von den Be festigungsbolzen oder -schrauben entfernt und sich inner halb dieser befindet. Wenn die Bolzen, wie üblich, nahe um die Brennraumdurchgänge angeordnet sind, um hier für eine gute Abdichtung zu sorgen, entsteht zwischen Motor block und Zylinderkopfdichtung im Bereich der Brennraum durchgänge eine Art von kissen- oder tonnenförmigem Gewöl be, bei dem die Bolzen den tragenden Säulen oder Pfeilern des Gewölbes vergleichbar sind. Im Unterschied zu ei nem Deckengewölbe sind die Räume oberhalb der Brennraum öffnungen jedoch nicht statisch, sondern der Dichtspalt ändert sich mit den Verbrennungszyklen. Die Dichtungsränder stehen dagegen von den Bolzen nach außen hin keilförmig auf. Auch diese Bereiche sind bei einer eingebauten Dich tung nicht vollständig starr, sondern bewegen sich während des Betriebs auf und ab. Diese Bewegungen werden hebelartig in das Innere der Dichtung übertragen, wobei die Hebelpunk te in etwa im Bereich der Verbindungslinien zwischen be nachbarten Bolzenlöchern liegen. Bewegungen der Dichtungs randbereiche setzen sich also in das Innere der Dichtung fort und erschweren die Abdichtung der Brennraumdurchgänge zusätzlich.Another difficulty is that it is not it is possible to have a cylinder head gasket between the engine block and cylinder head that a perfect flat sealing surface is obtained. When attaching the Cylinder head on the engine block is the cylinder head in the Area of the cylinder head screws downwards, in the direction dragged onto the engine block. This creates you a topography. The distance of the cylinder head from The engine block is bigger the further you go from the Be fixing bolts or screws removed and inside half of this is located. If the bolt, as usual, close are arranged around the combustion chamber passages in order for A good seal is created between the engine block and cylinder head gasket in the area of the combustion chamber passages a kind of pillow-like or barrel-shaped vault be where the bolts are the supporting columns or pillars of the vault are comparable. Unlike egg The vaults are above the combustion chamber However, the openings are not static, but the sealing gap changes with the combustion cycles. The sealing edges on the other hand are wedge-shaped outwards from the bolts on. These areas are also built into you not completely rigid, but move during of the operation up and down. These movements become lever-like transferred into the interior of the seal, the lever point te roughly in the area of the connecting lines between be neighboring bolt holes. Movements of the seal marginal areas therefore sit inside the seal and complicate the sealing of the combustion chamber passages additionally.

Um trotz der genannten Schwierigkeiten für eine zuverlässi ge Abdichtung im Brennraumbereich zu sorgen, hat sich bei Zylinderkopfdichtungen ein Konzept bewährt, das im folgen den als "Zwei-Linien-Konzept" bezeichnet werden soll. Die erste Dichtungslinie befindet sich dabei unmittelbar im Randbereich der Dichtung um die jeweilige Brennraumöffnung. Die zweite Dichtungslinie verläuft mit größerem Abstand von der Brennraumöffnung um die erste Dichtungslinie herum. Dichtungen, die dieses Konzept verwirklichen, sind bei spielsweise aus der EP-A-0 230 804 und der EP-A-0 306 766 bekannt. Als zweite Dichtungslinie sind jeweils in durch wenigstens ein Zwischenblech getrennten Deckblechen ausge bildete Sicken vorhanden, deren Scheitelpunkte auf ge genüberliegenden Seiten der Zwischenbleche aufliegen. Um ein vollständiges Abflachen der Sicken während des Betriebs zu verhindern und die Elastizität der Sicken dauerhaft zu erhalten, ist am Brennraumrand der Dichtung ein "Stopper- Bereich" als erste Dichtungslinie ausgebildet. Der Stopper- Bereich entsteht durch Umfalzen eines Zwischenblechs auf sich selbst (EP-A-0 306 766) oder durch Umfalzen eines Zwischenblechs um ein auf dem Zwischenblech angeordnetes Distanzblech (EP-A-0 230 804). Während die Sicken der zwei ten Dichtungslinie also die elastische Anpassung der Dich tung an die Druck- und Temperaturschwankungen im Bereich um die Brennraumöffnungen sicherstellen, verhindert der Stop per-Bereich der ersten Dichtungslinie, daß heiße Brenngase unmittelbar auf die Sicken einwirken und die Sicken voll ständig abgeflacht werden und so ihre Elastizität einbüßen.In order to be reliable despite the difficulties mentioned To ensure ge sealing in the combustion chamber area Cylinder head gaskets have proven a concept that follows which is to be referred to as a "two-line concept". The the first sealing line is located directly in the Edge area of the seal around the respective combustion chamber opening. The second sealing line runs at a greater distance from the combustion chamber opening around the first sealing line. Seals that implement this concept are included in the for example from EP-A-0 230 804 and EP-A-0 306 766 known. The second sealing line are each in through at least one intermediate plate separate cover plates formed beads, their vertices on ge lie on opposite sides of the intermediate plates. Around a complete flattening of the beads during operation to prevent and permanently increase the elasticity of the beads received, there is a "stopper" on the Area "as the first sealing line. The stopper The area is created by folding over an intermediate plate yourself (EP-A-0 306 766) or by folding one Intermediate plate around an arranged on the intermediate plate Spacer plate (EP-A-0 230 804). During the beads of the two ten sealing line so the elastic adjustment of you to the pressure and temperature fluctuations in the area ensure the combustion chamber openings, the stop prevents per area of the first sealing line that hot fuel gases act directly on the beads and the beads fully are constantly flattened and thus lose their elasticity.

In den beschriebenen Dichtungen wird diese Zwei-Linien-Ab dichtung erreicht, indem die verschiedenen Dichtfunktionen auf verschiedene Blechlagen einer Mehrlagen-Dichtung ver teilt werden. Dadurch wird die Herstellung der Dichtungen aufwendig und teuer.In the seals described, this two-line Ab seal achieved by the different sealing functions ver to different sheet metal layers of a multi-layer seal be shared. This will make the seals complex and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine metallische Flachdichtung anzugeben, die einfach aufgebaut sowie leicht und kostengünstig herstellbar ist, dabei aber trotzdem für eine zuverlässige und dauerhafte Abdichtung sorgt. Die er findungsgemäße Dichtung soll sich insbesondere für die Ver wendung als Zylinderkopfdichtung eignen.The object of the invention is a metallic Specify flat gasket that is simple in structure as well as light and is inexpensive to manufacture, but still for provides a reliable and permanent seal. Which he Seal according to the invention is intended in particular for the Ver suitable as a cylinder head gasket.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Flachdichtung gemäß Anspruch 1. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ver fahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dichtungen ge mäß den Ansprüchen 27 und 28. The problem is solved with the flat gasket according to Claim 1. Further embodiments result from the Subclaims. The invention also relates to a ver drive ge to manufacture the seals of the invention according to claims 27 and 28.

Die Erfindung betrifft also eine metallische Flachdichtung, welche in wenigstens einer Dichtungslage wenigstens eine Durchgangsöffnung aufweist, die von einer Abdichtungsein richtung vollständig umschlossen ist. Radial innerhalb die ser Abdichtungseinrichtung, also näher an der Durchgangs öffnung, ist für die Abdichtungseinrichtung eine Abstütz einrichtung vorgesehen, die im eingebauten Zustand der Dichtung ein vollständiges Abflachen der Abdichtungsein richtung verhindert. Erfindungsgemäß sind Abstütz- und Ab dichtungseinrichtung in derselben Dichtungslage ausgebil det. Die Dicke der Dichtungslage im Bereich der Abstützein richtung ist dabei größer als die Dicke der metallischen Dichtungslage im Bereich der Abdichtungseinrichtung.The invention therefore relates to a metallic flat gasket, which in at least one sealing layer at least one Has through opening, which is a seal direction is completely enclosed. Radially inside the water sealing device, so closer to the passage opening, is a support for the sealing device device provided in the installed state of Seal a complete flattening of the seal direction prevented. According to the support and Ab sealing device trained in the same sealing layer det. The thickness of the sealing layer in the area of the support direction is greater than the thickness of the metallic Sealing layer in the area of the sealing device.

Die Dicke der metallischen Dichtungslage kann über den ge samten Bereich der Abstützeinrichtung einheitlich sein. In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Dicke der Dich tungslage im Bereich, der unmittelbar an die Durchgangs öffnung angrenzt, größer als die Dicke desjenigen Bereiches der Abstützeinrichtung, der weiter von der Durchgangsöff nung entfernt liegt.The thickness of the metallic sealing layer can be over the ge entire area of the support device to be uniform. In a further development of the invention is the thickness of you position in the area immediately adjacent to the passage opening adjacent, greater than the thickness of that area the support device, which is further from the passage opening distance.

Die Abstützeinrichtung kann beispielsweise als ringförmige Verdickung des Dichtungsrandes im Bereich um die Durch gangsöffnung ausgebildet sein. In einer alternativen Aus führungsform ist die Abstützeinrichtung als Sicke ausge bildet. Entsprechend den obigen Ausführungen kann die Dicke der Dichtungslage im der Durchgangsöffnung benachbarten Be reich der Sicke dabei größer sein als die Dicke der Dich tungslage im Bereich der Sickenwölbung. Vorzugsweise nimmt die Dicke der Dichtungslage vom der Durchgangsöffnung be nachbarten Bereich der Sicke über den Bereich der Sicken wölbung in Richtung auf die Abdichtungseinrichtung hin kon tinuierlich ab. The support device can, for example, be in the form of a ring Thickening of the sealing edge in the area around the through be designed passage opening. In an alternative out the support device is designed as a bead forms. According to the above, the thickness the sealing layer in the passage opening adjacent Be range of beading should be greater than the thickness of you position in the area of the beading. Preferably takes the thickness of the sealing layer from the through opening be adjacent area of the bead over the area of the beads curvature in the direction of the sealing device con from time to time.

Die erfindungsgemäße Abstützeinrichtung besitzt nicht nur Stützfunktion, sondern übernimmt auch die Abdichtung der Durchgangsöffnung und verhindert, daß Gas oder Flüssigkeit aus der Durchgangsöffnung unmittelbar auf die Abdichtungs einrichtung einwirkt.The support device according to the invention not only has Supporting function, but also takes over the sealing of the Through opening and prevents gas or liquid from the through hole directly onto the seal device acts.

Die Abdichtungseinrichtung kann grundsätzlich jede Form und Ausgestaltung besitzen, wie sie üblicherweise zum Abdichten von Durchgangsöffnungen in Dichtungen verwendet wird. Bei spielsweise kann es sich bei der Abdichtungseinrichtung ebenfalls um eine Sicke handeln. Alternativ ist es möglich, die Abdichtungseinrichtung als Ein- oder Auflage auf der metallischen Dichtungslage auszubilden. Die Ein- oder Auf lage kann aus elastomerem und/oder plastischem Material be stehen und steht in ihrer Höhe über beide Oberflächen der Dichtungslage vor.The sealing device can basically have any shape and Have design, as they are usually used for sealing of through openings in seals is used. At for example, it can be in the sealing device also act as a bead. Alternatively, it is possible the sealing device as an insert or support on the form metallic sealing layer. The on or on layer can be made of elastomeric and / or plastic material stand and stand in height above both surfaces of the Sealing layer before.

Um eine besonders gute Anpassung der Dichtung an die vorge fundenen Abdichtungserfordernisse zu ermöglichen, kann nicht nur die Dicke der Dichtungslage im Bereich der Ab stützeinrichtung, sondern auch die Dicke der Dichtungslage im Bereich der Abdichtungseinrichtung variiert werden. Bei spielsweise ist es möglich, die Dicke der Dichtungslage im Bereich der Abdichtungseinrichtung nicht nur gegenüber der Dicke im Bereich der Abstützeinrichtung, sondern auch ge genüber der Ausgangsdicke der Dichtungslage zu verringern. Da die Dicke der Dichtungslage im Bereich der Abstützein richtung vorteilhaft größer ist als die Ausgangsdicke der Dichtungslage, ergibt sich also eine Dichtung, worin die Dichtungslage im Bereich der Abstützeinrichtung dicker ist als die Ausgangsdicke der Dichtungslage, welch letztere wiederum größer ist als die Dicke der Dichtungslage im Be reich der Abdichtungseinrichtung. Die Verringerung der Dicke der metallischen Dichtungslage im Bereich der Ab dichtungseinrichtung kann sowohl bei Dichtungen vorgesehen sein, in denen die Abdichtungseinrichtung eine Sicke ist, als auch in denjenigen mit Ein- oder Auflage aus verformba rem Material. In letzterem Fall können durch die Material verdünnung im Bereich der Abdichtungseinrichtung seitliche Begrenzungen für das verformbare Material erhalten werden.For a particularly good adaptation of the seal to the pre to enable found sealing requirements not only the thickness of the sealing layer in the area of the Ab support device, but also the thickness of the sealing layer can be varied in the area of the sealing device. At for example, it is possible to change the thickness of the sealing layer in the Area of the sealing device not only opposite the Thickness in the area of the support device, but also ge compared to the initial thickness of the sealing layer. Because the thickness of the sealing layer in the area of the support direction is advantageously greater than the initial thickness of the Sealing layer, so there is a seal in which the Sealing layer in the area of the support device is thicker than the initial thickness of the gasket layer, which is the latter is again greater than the thickness of the sealing layer in the loading rich of the sealing device. The reduction in Thickness of the metallic sealing layer in the area of the Ab sealing device can be provided both with seals be in which the sealing device is a bead, as well as those with insert or overlay made of deformable rem material. In the latter case, the material thinning in the area of the sealing device Limits for the deformable material can be obtained.

Abstütz- und Abdichtungseinrichtung können unmittelbar an einander angrenzen oder voneinander beabstandet sein. Wer den Sicken sowohl als Abstütz- als auch als Abdichtungsein richtung verwendet, sind beide vorzugsweise durch einen im wesentlichen ebenen Abschnitt voneinander getrennt, während bei Verwendung von Ein- oder Auflagen aus verformbarem Ma terial als Abdichtungseinrichtung Abstütz- und Abdichtungs einrichtung zweckmäßig aneinander angrenzen.Support and sealing device can be directly on adjoin or be spaced apart. Who the beads as both a support and a seal direction used, both are preferably by an im essential flat section separated while when using inserts or pads made of deformable material material as a sealing device supporting and sealing Appropriately adjoin the facility.

Bei Verwendung von Sicken als Abstütz- und Abdichtungsein richtung können die Sicken entweder zur gleichen Seite der Dichtung hin oder zu entgegengesetzten Seiten aufgewölbt sein. Außerdem können beide Sicken eine unterschiedliche Form aufweisen. Beispielsweise kann eine Sicke rund und die andere eckig ausgebildet sein. Außerdem ist es möglich, we nigstens eine der Sicken asymmetrisch auszugestalten. Zum Beispiel kann diejenige Sickenflanke, die näher an der Durchgangsöffnung liegt, steiler ansteigen als diejenige Sickenflanke, die auf der von der Durchgangsöffnung abge wandten Seite der Sicke liegt. Grundsätzlich ist anzumer ken, daß die Sicke jede im Stand der Technik übliche Form aufweisen kann, und ihre Formgebung wird dabei zweckmäßig entsprechend den jeweiligen Abdichtungsanforderungen des abzudichtenden Gegenstands und den dort erforderlichen Flä chenpressungen gewählt. Als variable Parameter können die Sickensteilheit und -höhe sowie die Sickenbreite und die Materialwahl angesprochen werden, um die Rückfederungsei genschaften der Sicke gezielt einzustellen.When using beads as a support and seal the beads can either face the same side of the Gasket bulged out or on opposite sides be. In addition, both beads can be different Have shape. For example, a bead can be round and others be angular. It is also possible we at least to design one of the beads asymmetrically. To the For example, the bead flank that is closer to the Through opening lies, rise more steeply than that Bead flank on the abge from the through opening facing side of the bead. Basically is number ken that the bead any form common in the prior art may have, and their shape is appropriate according to the respective sealing requirements of the object to be sealed and the area required there Chenpressungen selected. The Bead steepness and height as well as the bead width and the Material choice to be addressed to the springback egg properties of the bead.

Zusätzlich lassen sich die plastischen und elastischen Ei genschaften der Sicken dadurch beeinflussen, daß der Raum unter der Wölbung der Sicke der Abstützeinrichtung und/oder der Sicke der Abdichtungseinrichtung ganz oder teilweise mit einem plastisch und/oder elastisch verformbaren Ma terial angefüllt ist. Geeignete Füllmaterialien sind ela stomere Kunststoffe oder metallische Materialien, insbe sondere weiche Metalle wie beispielsweise Weicheisen. Auch federelastische Materialien wie eine oder mehrere Spiralen, Blatt- oder Wurmfedern, welche im Bereich der Sickenwölbung eingelegt werden, so daß sie die abzudichtende Durchgangs öffnung ganz oder teilweise umgeben, können verwendet wer den.In addition, the plastic and elastic egg properties of the beads influence that the space under the curvature of the bead of the support device and / or the bead of the sealing device in whole or in part with a plastically and / or elastically deformable dimension material is filled. Suitable filling materials are ela stomeric plastics or metallic materials, esp special soft metals such as soft iron. Also resilient materials such as one or more spirals, Leaf or worm springs, which are in the area of the bulge be inserted so that they are the passage to be sealed Any or all of the opening can be used the.

Um eine besonders gute Anpassung der Abdichtungseinrichtung und/oder der Abstützeinrichtung an die vorstehend beschrie bene dreidimensionale Aufwölbung der Dichtung im Einbauzu stand zu erreichen, werden Abstützeinrichtung und/oder Ab dichtungseinrichtung zweckmäßig in Umfangsrichtung profi liert. Handelt es sich bei Abstütz- oder Abdichtungsein richtung um eine Sicke, so kann beispielsweise die Feder konstante der Sicke mit zunehmendem Abstand von den Bol zenöffnungen, durch welche die Dichtung auf dem abzudich tenden Gegenstand festgespannt wird, zunehmen. Dies kann auf an sich bekannte Weise z. B. durch eine Vergrößerung der Sickenhöhe oder Verringerung der Sickenbreite erreicht wer den. Auch für Füllmaterialien kann eine Profilierung in Um fangsrichtung vorgesehen sein. For a particularly good adaptation of the sealing device and / or the support device to the above described level three-dimensional bulge of the seal in the installation stand, support device and / or Ab sealing device useful in the circumferential direction professional liert. Is it a support or sealing direction around a bead, for example the spring Constant the bead with increasing distance from the bolts zen openings through which the seal on the seal object is tightened, increase. This can in a known manner z. B. by increasing the Bead height or reduction of the bead width who reached the. Profiling in Um catch direction may be provided.

Handelt es sich bei den Abstützeinrichtungen um ringförmige Verdickungen des Dichtungsrandes, kann die Flächenpressung in diesem Bereich ebenfalls auf die erforderliche Größe eingestellt werden, indem Höhe und/oder Breite der ringför migen Verdickung entsprechend den jeweiligen Anforderungen geändert wird.If the support devices are ring-shaped Thickening of the sealing edge, the surface pressure can in this area also to the required size can be adjusted by adjusting the height and / or width of the ringför moderate thickening according to the respective requirements will be changed.

Die erfindungsgemäßen Dichtungen erlauben es, trotz ihres sehr einfachen Aufbaus Durchgangsöffnungen auch unter ex tremen Bedingungen, wie sie beispielsweise bei Brennraum öffnungen in Zylinderkopfdichtungen vorgefunden werden, effektiv und dauerhaft abzudichten. Die ausgezeichnete Dichtungswirkung wird bereits bei Dichtungen erreicht, die als Einlagendichtungen ausgebildet sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einlagige Dichtungen beschränkt, sondern kann neben der Lage, welche Abstütz- und Abdichtungsein richtung umfaßt, eine oder mehrere weitere Dichtungslagen aufweisen. Beispielsweise kann wenigstens eine entsprechend der ersten Lage geformte weitere Lage parallel zur ersten Lage auf diese auflaminiert sein, wobei sich die metalli schen Materialien der einzelnen Lagen voneinander unter scheiden können.The seals of the invention allow, despite their very simple construction through openings even under ex treme conditions, such as those in the combustion chamber openings are found in cylinder head gaskets, to seal effectively and permanently. The excellent Sealing effect is already achieved with seals that are designed as insert seals. The invention is however, not limited to single-layer seals, but In addition to the location, which support and sealing can be direction includes, one or more additional sealing layers exhibit. For example, at least one can be used accordingly the first layer, another layer formed parallel to the first Layer on this be laminated, whereby the metalli between the individual layers can divorce.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine zweite Lage spiegelbildlich zur ersten Lage aufzulaminieren. Außerdem können alle erfindungsgemäßen Dichtungen Zwischen- oder Distanzbleche umfassen, die dazu dienen, die Gesamt dicke der Dichtung dem abzudichtenden Spalt (z. B. zwischen Motorblock und Zylinderkopf) anzupassen.Another option is a second layer Laminate in mirror image to the first layer. In addition, all seals according to the invention can or include spacer plates that serve the total thickness of the seal the gap to be sealed (e.g. between Engine block and cylinder head).

Die erfindungsgemäßen Dichtungen sind zudem nicht auf Zy linderkopfdichtungen beschränkt, sondern eignen sich grund sätzlich für alle Bereiche, in denen Flachdichtungen zur Ab dichtungen von Durchgangsöffnungen eingesetzt werden. Als weiteres Beispiel können Auspuffdichtungen genannt werden. The seals of the invention are also not on Zy Lindenkopfeals limited, but are suitable additionally for all areas in which flat seals are used Seals of through openings are used. As another example can be called exhaust gaskets.

Zur Verbesserung der Mikroabdichtung kann es zweckmäßig sein, die erfindungsgemäße Dichtung zumindest auf ihren nach außen weisenden Oberflächen ganz oder teilweise zu beschichten. Eine derartige Beschichtung wird vorzugswei se bei Zylinderkopfdichtungen verwendet, während sie bei Auspuffdichtungen nicht unbedingt erforderlich ist. Ge eignete Beschichtungsmaterialien sind beispielsweise Kunst stoffe oder metallische Beschichtungen, wie sie allgemein im Stand der Technik üblich sind. Zweckmäßig werden insbe sondere diejenigen Flächen beschichtet, die in Kontakt mit den abzudichtenden Gegenflächen kommen. Im Falle von Zy linderkopfdichtungen sind die als Gleitbeschichtung bekann ten Beschichtungen bevorzugt, die beispielsweise aus Teflon oder Molybdänsulfid bestehen. Auch oberflächenstrukturier te Beschichtungen können verwendet werden.It can be useful to improve the micro-sealing be, the seal of the invention at least on their all or part of the surface facing outwards coat. Such a coating is preferred se used in cylinder head gaskets, while at Exhaust gaskets are not essential. Ge suitable coating materials are, for example, art fabrics or metallic coatings, as they are generally are common in the prior art. Especially expedient special coated surfaces that come in contact with the counter surfaces to be sealed. In the case of Zy Lindehead seals are known as sliding coatings Preferred coatings, for example made of Teflon or molybdenum sulfide. Also surface structured Coatings can be used.

Zur Vereinfachung der Herstellung ist es möglich, den Funk tionsbereich der Dichtung, welcher die erste und zweite Sicke umfaßt, unabhängig vom restlichen Bereich der Dich tung als Einlageteil zu fertigen, der später in eine ent sprechende Ausnehmung im restlichen Dichtungskörper einge setzt wird. Zweckmäßig handelt es sich bei dem Einlageteil um einen Einlagering.To simplify manufacturing, it is possible to use the radio tion area of the seal, which is the first and second Beading includes, regardless of the rest of the area to manufacture as an insert that later in a ent speaking recess in the rest of the sealing body is set. It is useful for the insert part around an insert ring.

Die erfindungsgemäße Abstützeinrichtung kann zweckmäßig beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß der Dichtungs rand im Bereich der Durchgangsöffnung durch Anstauchen ver dickt wird. Handelt es sich bei der Abstützeinrichtung um eine Sicke, kann man alternativ so vorgehen, daß die Sicke zunächst mit einer größeren Wölbung hergestellt wird, als für die endgültige Dichtung erforderlich ist. Anschließend wird diese Wölbung dann in im wesentlichen vertikaler Rich tung zur Dichtungsebene derart gestaucht' daß die Sicke auf die gewünschte Größe reduziert wird und dabei im Bereich der Sickenwölbung eine Materialverdickung entsteht. Zweck mäßig geht man dabei so vor, daß die Dichtung im Bereich der zu stauchenden Sicke so fixiert wird, daß sie gegen seitliches Verrutschen gesichert ist. Anschließend werden zwei Stempel geeigneter Form und Größe von Ober- und Unter seite der Sicke her gegeneinander gepreßt, bis die Sicke die gewünschte Höhe besitzt. Durch die Verkleinerung der Sicke erfolgt eine Verdickung der Dichtungslage im Bereich dieser Sicke.The support device according to the invention can be useful are generated, for example, by the fact that the seal ver in the area of the through opening by upsetting is thick. Is the support device a bead, you can alternatively proceed so that the bead is initially produced with a larger curvature than is required for the final seal. Subsequently this curvature is then in a substantially vertical direction device to the sealing plane so compressed that the bead the desired size is reduced while doing so in the area the beading is thickened. Purpose one proceeds moderately so that the seal in the area the bead to be compressed is fixed so that it is against lateral sliding is secured. Then be two stamps of suitable shape and size for the top and bottom side of the bead pressed against each other until the bead has the desired height. By reducing the A thickening of the sealing layer takes place in the area this bead.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand einer Zeichnung am Beispiel von Zylinderkopfdichtungen näher beschrieben wer den. Darin zeigen schematischThe invention is based on a drawing Example of cylinder head gaskets described in more detail the. In it show schematically

Fig. 1 bis Fig. 4 Teil-Querschnitte durch eine erfindungsgemäße Dichtung und Fig. 1 to Fig. 4 partial cross-sections through a seal and

Fig. 5 eine Teil-Draufsicht auf eine erfindungsge gemäße Dichtung. Fig. 5 is a partial plan view of a seal according to the invention.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Teil-Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Zylinderkopfdichtung 1, wie sie in Fig. 5 in Teil-Draufsicht gezeigt ist, im Bereich um eine Brenn raumöffnung 6. Neben den Brennraumöffnungen 6 weist die Zy linderkopfdichtung Bolzenlöcher 11, Öl- 12 und Wasserdurch gänge 13 auf. Die abgebildete Dichtung 1 ist eine Einlagen dichtung, welche nur eine metallische Dichtungslage 2 auf weist. Die Brennraumöffnungen 6 sind jeweils von zwei kon zentrisch verlaufenden Sicken 5 und 8 umgeben. Bei Dichtun gen mit sehr eng beieinanderliegenden Brennraumöffnungen 6 kann die äußere Sicke 8, falls gewünscht, im Bereich zwi schen zwei benachbarten Brennraumöffnungen 6 zu einer ein zigen Sicke zusammenlaufen.In particular, FIG. 1 shows a partial cross section through an inventive cylinder head gasket 1 as top view is shown in part in FIG. 5, in the area around a combustion chamber opening 6. In addition to the combustion chamber openings 6 , the cylinder head gasket Zy has bolt holes 11 , oil 12 and water passages 13 . The seal 1 shown is a deposit seal, which only has a metallic seal layer 2 . The combustion chamber openings 6 are each surrounded by two conical beads 5 and 8 . In seals with very closely spaced combustion chamber openings 6 , the outer bead 8 can , if desired, converge into a single bead in the area between two adjacent combustion chamber openings 6 .

Die äußere Sicke 8 bildet die Abdichtungseinrichtung 4 der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung 1, während die inne re Sicke 5 die Abstützeinrichtung 3 für die Abdichtungsein richtung 4 bildet. Erfindungsgemäß ist die Dicke der Dich tungslage 2 im Bereich der Abstützeinrichtung 3 größer als diejenige im Bereich der Abdichtungseinrichtung 4. Im ge zeigten Fall ist die Dicke a der Abstützeinrichtung 3 im unmittelbar der Durchgangsöffnung 6 benachbarten Bereich größer als die Dicke der Dichtungslage 2 im Bereich der Sickenwölbung b und letztere wiederum größer als die Dicke c der Dichtungslage 2 im Bereich der Abdichtungseinrichtung 4. Die Dicke der Dichtungslage 2 nimmt dabei von der Durch gangsöffnung 6 in Richtung auf die Abdichtungseinrichtung 4 hin kontinuierlich ab und bleibt erst ab dem der Abdich tungseinrichtung 4 zugewandten Ende des ebenen Abschnitts 7, welcher Abstützeinrichtung 3 und Abdichtungseinrichtung 4 trennt, konstant. Im gezeigten Fall entspricht die Dicke c der Dichtungslage 2 der ursprünglichen Dicke der einge setzten Dichtungslage.The outer bead 8 forms the sealing device 4 of the cylinder head gasket 1 according to the invention, while the inner re bead 5 forms the support device 3 for the Abdichtungein device 4 . According to the invention, the thickness of the processing layer 2 in the area of the support device 3 is greater than that in the area of the sealing device 4 . In the case shown, the thickness a of the support device 3 in the region immediately adjacent to the through-opening 6 is greater than the thickness of the sealing layer 2 in the region of the bulge b and the latter in turn is greater than the thickness c of the sealing layer 2 in the region of the sealing device 4 . The thickness of the seal layer 2 thereby decreases by the continuous passage opening 6 in the direction of the sealing means 4 back and remains only from the waterproofing processing device 4 facing the end of the flat portion 7, which supporting device 3 and sealing means 4 separates constant. In the case shown, the thickness c of the sealing layer 2 corresponds to the original thickness of the sealing layer inserted.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung, die zwei Dich tungslagen 2 und 2' aufweist. Die Ausgestaltung der einzel nen Dichtungslagen entspricht derjenigen, die in Fig. 1 dargestellt ist. Beide Dichtungslagen 2 und 2' sind spie gelbildlich aufeinander angeordnet, so daß die Wölbungen der Sicken 5 und 8 der Abstützeinrichtungen 3, 3' und der Abdichtungseinrichtungen 4, 4' voneinander weg weisen. In Fig. 2 und allen nachfolgenden Figuren bezeichnen glei che Bezugszeichen die gleichen Teile wie in Fig. 1. Fig. 2 shows a seal according to the invention, the two processing layers you 2 and 2 '. The design of the individual sealing layers corresponds to that shown in FIG. 1. Both sealing layers 2 and 2 'are arranged in a mirror image on top of one another, so that the curvatures of the beads 5 and 8 of the support devices 3 , 3 ' and the sealing devices 4 , 4 'point away from each other. In FIG. 2 and all subsequent figures, the same reference numerals designate the same parts as in FIG. 1.

In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Dichtung dargestellt. Auch diese Dichtung um faßt eine Abdichtungseinrichtung 4 und eine Abstützeinrich tung 3. Letztere wird jedoch anders als in Fig. 1 nicht von einer Sicke, sondern von einer ringförmigen Verdickung 9, welche sich entlang der Brennraumöffnung 6 erstreckt, ge bildet. Wie in den in Fig. 1 und 2 dargestellten Dichtungen ist auch in der Dichtung gemäß Fig. 3 die Dicke a der Dich tungslage 2 im Bereich der Abstützeinrichtung 3 größer als die Dicke c der Dichtungslage 2 im Bereich der Abdichtungs einrichtung 4. Die Ausgangsdicke der Dichtungslage 2 ist mit d bezeichnet. Während die Dicke a also größer ist als die Ausgangsdicke d der Dichtungslage 2, ist die Dicke c im Bereich der Abdichtungseinrichtung gegenüber der Ausgangs dicke d verringert. Im Bereich der Abdichtungseinrichtung 4 entsteht so also eine ringförmige Vertiefung auf jeder Sei te der Dichtungslage 2. In diese ringförmige Vertiefung ist eine Einlage 10 aus elastomerem und/oder plastischem Mate rial eingebracht. Die Einlage 10 steht über beide Seiten der Dichtungslage 2 vor und bildet die Abdichtungseinrich tung 4.In Fig. 3 an alternative embodiment of the seal according to the invention is shown. This seal also summarizes a sealing device 4 and a device 3 device. However, the latter, unlike in FIG. 1, is not formed by a bead, but by an annular thickening 9 which extends along the combustion chamber opening 6 . As in the seals shown in FIGS. 1 and 2, in the seal according to FIG. 3, the thickness a of the processing layer 2 in the area of the support device 3 is greater than the thickness c of the sealing layer 2 in the area of the sealing device 4 . The initial thickness of the sealing layer 2 is denoted by d. While the thickness a is therefore greater than the initial thickness d of the sealing layer 2 , the thickness c in the area of the sealing device is reduced compared to the initial thickness d. In the area of the sealing device 4 , an annular recess is thus formed on each side of the sealing layer 2 . In this annular recess, an insert 10 made of elastomeric and / or plastic material is introduced. The insert 10 protrudes over both sides of the sealing layer 2 and forms the Abdichtungeinrich device 4th

Die in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße Dichtung ent spricht in der Ausgestaltung der Abstützeinrichtung und der Dickenverteilung der Dichtungslage 2 im wesentlichen der in Fig. 3 wiedergegebenen Dichtung. Im Unterschied zu dieser ist jedoch die Abdichtungseinrichtung 4 als Sicke 8 ausge bildet, die durch einen ebenen Abschnitt 7 von der Abstütz einrichtung 3 getrennt ist. Außerdem ist der Abstützein richtung 3 und Abdichtungseinrichtung 4 umfassende Funk tionsbereich der Dichtung als Einlagering 1' ausgebildet, der unabhängig von den restlichen Bereichen der Dichtung gefertigt werden kann. Der Einlagering 1' wird nach seiner Herstellung in eine entsprechende Ausnehmung im übrigen Dichtungskörper eingesetzt.The seal shown in FIG. 4 ent speaks in the design of the support device and the thickness distribution of the sealing layer 2 essentially the seal shown in Fig. 3. In contrast to this, however, the sealing device 4 is formed as a bead 8 , which is separated from the supporting device 3 by a flat section 7 . In addition, the support device 3 and the sealing device 4 have a comprehensive functional area of the seal as an insert ring 1 ', which can be manufactured independently of the remaining areas of the seal. After its production, the insert ring 1 'is inserted into a corresponding recess in the rest of the sealing body.

Die erfindungsgemäßen Dichtungen gewährleisten trotz ihres sehr einfachen Aufbaus eine ausgezeichnete und dauerhafte Abdichtung von Durchgangsöffnungen, bei denen hohe Anforde rungen an eine Abdichtung gestellt werden, wie dies bei spielsweise bei Brennraumöffnungen von Zylinderkopfdichtung gen der Fall ist.The seals according to the invention ensure despite their very simple construction an excellent and durable Sealing through openings where high demands are made be placed on a seal, such as this for example when opening the combustion chamber of the cylinder head gasket is the case.

Claims

1. Metallic flat gasket ( 1 ), which has at least one metallic sealing layer ( 2 ) with at least one through opening ( 6 ), in which the through opening is completely enclosed by a sealing device ( 4 ), and which radially inside the sealing device ( 4 ) one Support device ( 3 ) for the sealing device ( 4 ) comprises, characterized in that the supporting device ( 3 ) and the sealing device ( 4 ) are formed in the same sealing layer ( 2 ) and the supporting device ( 3 ) is formed in that the thickness ( a, b) the sealing layer ( 2 ) in the area of the support device ( 3 ) compared to the thickness (c) of the metallic sealing layer ( 2 ) in the loading area of the sealing device ( 4 ) is enlarged.

2. Metallic flat gasket according to claim 1, characterized in that the thickness (a) of the sealing layer ( 2 ) of the support device ( 3 ) in the area immediately adjacent to the passage opening ( 6 ) is greater than in the rest of the area of the support device ( 3 ).

3. Metallic flat gasket according to one of claims 1 or 2, characterized in that the supporting device ( 3 ) as an annular Ver thickening ( 9 ) of the sealing edge in the region around the through opening ( 6 ) is formed.

4. Metallic flat gasket according to one of claims 1 or 2, characterized in that the support device ( 3 ) is formed as a bead ( 5 ).

5. Metallic flat gasket according to claim 4, characterized in that the thickness (a) of the sealing layer ( 2 ) in the through hole ( 6 ) adjacent area of the bead ( 5 ) is greater than in the area of the bead (b).

6. Metallic flat gasket according to claim 5, characterized in that the thickness of the sealing layer ( 2 ) from the through opening ( 6 ) adjacent area of the bead ( 5 ; a) over the area of the bead curvature ( 5 ; b) in Rich direction on the Sealing device ( 4 ; c) decreases continuously.

7. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing device ( 4 ) is formed as a bead ( 8 ).

8. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing device ( 4 ) as a single or on layer ( 10 ) made of elastomeric and / or plastic mate rial, which in height over both surfaces of the sealing layer ( 2 ) protrudes.

9. Metallic flat gasket according to claim 7 or 8, characterized in that the thickness (c) of the metallic sealing layer ( 2 ) in the region of the sealing device ( 4 ) is less than the initial thickness (d) of the sealing layer ( 2 ).

10. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 9, characterized in that the support device ( 3 ) and sealing device ( 4 ) directly adjoin one another.

11. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 9, characterized in that the support device ( 3 ) and sealing device ( 4 ) are separated from one another by a substantially flat section ( 7 ).

12. Metallic flat gasket according to one of claims 4 to 7, characterized in that the beads ( 5 , 8 ) are bulged towards the same side of the seal.

13. Metallic flat gasket according to one of claims 4 to 7, characterized in that the beads ( 5 , 8 ) are bulged to opposite sides of the seal.

14. Metallic flat gasket according to one of claims 12 or 13, characterized in that the beads ( 5 , 8 ) have a different shape.

15. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 7 and 12 to 14, characterized in that at least one of the beads ( 5 , 8 ) is asymmetrically shaped.

16. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 15, characterized, that it is a multi-layer seal.

17. Metallic flat gasket according to claim 16, characterized in that parallel to a first sealing layer ( 2 ) with support device ( 3 ) and sealing device ( 4 ) at least one further sealing layer with supporting and sealing device is laminated.

18. Metallic flat gasket according to claim 16, characterized in that a mirror image of a first sealing layer ( 2 ) with a support device ( 3 ) and sealing device ( 4 ), a further sealing layer ( 2 ') with a support device ( 3 ') and sealing device ( 4 ') is arranged.

19. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 18, characterized in that the supporting device (s) ( 3 , 3 ') and / or sealing device (s) ( 4 , 4 ') are profiled in height and / or width in the circumferential direction.

20. Metallic flat gasket according to one of claims 4 to 7 and 12 to 19, characterized in that the area of the bead (s) ( 5 , 5 ') of the support device (s) ( 3 , 3 ') and / or the bead (s) ( 8 , 8 ') of the sealing device (s) ( 4 , 4 ') is completely or partially filled with a deformable material.

21. Metallic flat gasket according to claim 20, characterized, that the deformable material is an elastomer, a me metallic material or a resilient mate is rial.

22. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 21. characterized, that at least their outward-facing surfaces fully or partially coated.

23. Metallic flat gasket according to claim 22, characterized, that the surfaces which are to be sealed with the counter surfaces come into contact, are coated.

24. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 23, characterized in that the functional area, which comprises support device (s) ( 3 , 3 ') and sealing device (s) ( 4 , 4 '), as an insert part ( 1 ') and in particular is designed as an insert ring which is inserted into a corresponding recess in the rest of the sealing body.

25. Metallic flat gasket according to one of claims 1 to 24, namely cylinder head gasket or exhaust poetry.

26. Metallic flat gasket, namely cylinder head gasket, according to claim 25, characterized in that the support device ( 3 , 3 ') has a width of 1.5 to 3 mm.

27. A method for producing a metallic flat seal ( 1 ) according to one of claims 1 to 26, characterized in that the sealing layer ( 2 , 2 ') in the region of the support device ( 3 , 3 ') by upsetting the sealing edge in the area the through opening ( 6 ) is thickened.

28. A method for producing a metallic flat gasket ( 1 ) according to any one of claims 4 to 26, characterized in that the bead ( 5 ) is initially produced with a larger than the final curvature and then this curvature by upsetting in a substantially vertical direction Sealing level is reduced to the desired size in such a way that a thickening of material arises in the area of the beading.