DE19808373A1 - Flachdichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung und insbesondere
eine Zylinderkopfdichtung, in welcher in einer Dichtungs
lage wenigstens eine Durchgangsöffnung vorhanden ist, zu
deren Abdichtung eine Sicke dient, welche die Durchgangs
öffnung vollständig umgibt.
Insbesondere im Falle von Zylinderkopfdichtungen ist die
Sicke im Betrieb der Dichtung ständigen Belastungen ausge
setzt, die zu ihrer Ermüdung führen können. Zur Sickener
müdung tragen einerseits die heißen Verbrennungsgase bei,
die - wenn die Sicke eine Brennraumöffnung umgibt - auf die
Sicke einwirken, und andererseits die durch Dichtspaltbewe
gungen bedingten elastischen Verformungen der Sicke. Es hat
sich gezeigt, daß die Lebensdauer einer Sicke verlängert
werden kann, wenn während des Betriebs der Dichtung ein
vollständiges Abflachen der Sicke verhindert wird.
Für die Abdichtung im Brennraumbereich hat sich bei Zylin
derkopfdichtungen ein Konzept bewährt, daß nachfolgend als
"zwei-Linien-Konzept" bezeichnet werden soll. Eine Dich
tungslinie wird dabei von einer Sicke gebildet, welche mit
einem Abstand um eine Brennraumöffnung verläuft. Eine wei
tere Dichtungslinie verläuft unmittelbar am Brennraumrand
und ist so ausgebildet, daß sie ein vollständiges Abfla
chen der benachbarten Sicke im Betrieb der Dichtung ver
hindert. Die näher an der Brennraumöffnung befindliche
Dichtlinie wird üblicherweise als " Stopper-Bereich" der
Dichtung bezeichnet. Derartige "zwei-Linien-Dichtungen"
sind beispielsweise aus der EP-A-0 230 804 und der EP-A-0
306 766 bekannt. In beiden Fällen handelt es sich um Mehr
lagendichtungen, bei welchen mit Sicken versehene Deckble
che auf ein Zwischenblech laminiert sind. Der Stopper, wel
cher ein vollständiges Abflachen der Sicken verhindert, ist
in dem Zwischenblech ausgebildet. Im Falle der EP-A-306 766
entsteht der Stopper durch Umfalzen des Zwischenblechs auf
sich selbst, im Falle der EP-A-230 804 durch Umfalzen des
Zwischenblechs auf ein auf dem Zwischenblech angeordnetes
Distanzblech.
In den beschriebenen Dichtungen wird das Abflachen der Sic
ken also dadurch verhindert, daß Sicke und Stopper radial
voneinander beabstandet und auf zwei unterschiedliche
Dichtlinien verteilt sind. Andererseits sind Sicke und
Stopper in zwei unterschiedlichen Dichtungslagen ausgebil
det. Diese zweifache räumliche Trennung von Sicke und Stop
per bedingt einen komplizierten Aufbau der Dichtungen, der
ihre Herstellung aufwendig und teuer macht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flachdichtung anzu
geben, die einfach aufgebaut, dabei aber leicht und kost
engünstig herstellbar ist und dennoch eine zuverlässige und
dauerhafte Abdichtung gewährleistet. Insbesondere ist es
Aufgabe der Erfindung, eine Flachdichtung anzugeben, bei
welcher ein völliges Abflachen einer Sicke im Dichtungsbe
trieb ohne einen räumlich von der Sicke getrennten Stopper-
Bereich verhindert werden kann und die Ausgestaltung der
Sicke selbst deren Ermüdung über einen langen Zeitraum ver
hindert. Zudem sollte sich das erfindungsgemäße Konzept be
reits in einlagigen Dichtungen verwirklichen lassen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Flachdichtung
gemäß Anspruch 1, welche nach den Verfahren gemäß Ansprü
chen 22 und 24 herstellbar ist.
Die erfindungsgemäße Flachdichtung besitzt also wenigstens
eine Dichtungslage, in welcher wenigstens eine Durch
gangsöffnung von einer Sicke vollständig umgeben wird. Er
findungsgemäß besitzt die Sicke in einem oberen, der Ebene
der Dichtungslage entfernter liegenden Wölbungsbereich eine
größere Breite als in einem näher der Ebene der Dichtungs
lage befindlichen, unteren Wölbungsbereich. Von der Ebene
der Dichtungslage aus gesehen verbreitert sich die Sicken
wölbung also zunächst, bevor sie zum Scheitelpunkt der
Sicke hin wieder zusammenläuft.
Wird die erfindungsgemäße Flachdichtung zwischen den ab
zudichtenden Gegenflächen eingespannt, kommt die Sicke im
Krafthauptschluß zu liegen und wird zusammengedrückt. Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Sickenwölbung kommt
es dabei im Bereich der Sickenflanken zu einer Materialan
häufung. Im Bereich der Sickenflanken entstehen dadurch
plastisch verformbare Bereiche, die ein vollständiges Ab
flachen der Sicke verhindern. Dabei bleiben jedoch die
elastischen Eigenschaften der Sicke erhalten. Diese ela
stischen Eigenschaften ermöglichen es der Sicke, Dicht
spaltbewegungen zu folgen und so eine gute Abdichtung der
Gegenflächen im Betrieb der Dichtung zu gewährleisten.
Durch die Materialanhäufung im Seitenflankenbereich weist
die Sicke zudem plastische Eigenschaften auf und wird
dadurch im Einbauzustand der Dichtung selbsttragend oder
selbstabstützend. Ein räumlich von der Sicke getrennter
Stopper-Bereich, wie er bislang im Stand der Technik zur
Abstützung von Sicken üblich war, wird dadurch überflüs
sig. Dies vereinfacht den Aufbau der erfindungsgemäßen
Dichtungen gegenüber den Dichtungen des Standes der Technik
erheblich. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß das er
findungsgemäße Konzept auch in Einlagen-Dichtungen zu ver
wirklichen ist. Im Falle von Mehrlagen-Dichtungen können in
üblicher Weise eine oder mehrere Dichtungslagen wie Falz-,
Distanz- oder mit elastischen Elementen versehene Bleche
vorhanden sein.
Falls gewünscht, eignet sich das erfindungsgemäße Konzept
sogar zur Realisation einer Zwei-Linien-Dichtung. Hierbei
dient die erfindungsgemäße, selbsttragende Sicke zweckmäßig
als erste Dichtlinie und Stopper, mit der eine konzentrisch
zu ihr verlaufende zweite Sicke als zweite Dichtlinie ab
gestützt wird.
Die durch Materialanhäufung im Bereich der Sickenflanken
erhaltenen plastisch verformbaren Bereiche stützen nicht
nur die Sicke ab und verhindern ihr vollständiges Abfla
chen im Betriebszustand, sondern sie passen sich auch beim
Einbau der Dichtung durch plastische Verformung an die To
pografie der abzudichtenden Gegenflächen an. Auf diese Wei
se wird eine weitere Verbesserung der Abdichtungseigen
schaften erreicht.
Die Materialanhäufung im Sickenflankenbereich zu plastisch
verformbaren Bereichen kann zum einen durch Zusammenpressen
der Sicke beim Einbau der Dichtung erzielt werden, zum an
deren können die plastisch verformbaren Bereiche bereits
vor Einbau der Dichtung vorhanden sein. Beispielsweise kann
die Sicke erfindungsgemäß so ausgebildet sein, daß eine
größere Breite des oberen Wölbungsbereiches gegenüber dem
unteren Wölbungsbereich durch im oberen Wölbungsbereich
seitlich vorstehende Wülste erreicht wird.
Die Sicke in der erfindungsgemäßen Dichtung kann grund
sätzlich jede an sich bekannte Form aufweisen, also bei
spielsweise rund oder eckig sein. Es ist möglich, die Sicke
sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch auszugestalten.
Zum Beispiel kann also eine Sickenflanke einen anderen
Neigungswinkel aufweisen als die andere.
Außerdem ist es möglich, die Federkonstante der Sicke in
Umfangsrichtung um die Durchgangsöffnung zu variieren. Dies
gelingt auf an sich bekannte Weise durch Variation von
Höhe, Breite, Neigungswinkel und Steifigkeit der Sicke.
Zweckmäßig ändert sich dabei die Federkonstante in Abhän
gigkeit vom Abstand der Schraubenöffnungen, welche die
Durchgangsöffnung umgeben und dazu dienen, die Dichtung an
den abzudichtenden Gegenflächen zu befestigen. Wie bereits
aus dem Stand der Technik bekannt, nimmt die Federkonstante
der Sicke zweckmäßig mit zunehmendem Abstand von den
Schraubenöffnungen zu.
Wird in der erfindungsgemäßen Dichtung eine Sicke verwen
det, die die bereits beschriebenen seitlich im oberen
Sickenwölbungsbereich vorstehenden Wülste aufweist, können
Dicke und/oder Breite der Wülste variiert werden, um die
Federcharakteristik der Sicke den Abdichtungsanforderungen
gezielt anzupassen.
Weiterhin kann zur Optimierung der Abdichteigenschaften
der erfindungsgemäßen Dichtung die Dicke der Dichtungslage
variiert werden, in welcher die Sicke angeordnet ist. Bei
spielsweise kann die Dicke der Dichtungslage im Bereich der
Sickenfüße größer sein als die Dicke im Bereich des Schei
telpunktes der Sicke. Ab- und Zunahme der Dicke können da
bei zweckmäßig kontinuierlich erfolgen.
In einer weiteren Variante können sich die Dicken der Dich
tungslage im Bereich des der Durchgangsöffnung näher lie
genden Sickenfußes und des von der Durchgangsöffnung weiter
entfernt liegenden Sickenfußes unterscheiden. Beispielswei
se kann die Dicke im Bereich des der Durchgangsöffnung be
nachbarten Sickenfußes größer sein als im Sickenfußbereich,
der von der Durchgangsöffnung entfernt liegt. In diesem
Fall kann die Dicke der Dichtungslage von der Durchgangs
öffnung aus gesehen mit zunehmender Entfernung von dieser
kontinuierlich abnehmen. Andererseits ist es möglich, den
Sickenwölbungsbereich dünner auszugestalten als den Bereich
beider Sickenfüße.
Wie bereits erwähnt, kann die Form der Sickenwölbung auf
vielfältige Weise variiert werden. Im Bereich des Scheitel
punktes kann die Sicke entweder flach oder ballig ausgebil
det sein. Eine weitere Variation der Formgebung der Sicke
ist im Bereich der Sickenfüße möglich. Hier kann auf der
Seite der Dichtungslage, die der Sickenwölbung gegenüber
liegt, ein Vorsprung vorhanden sein, der über die Dich
tungslage vorsteht. Er kann die Durchgangsöffnung ganz oder
teilweise umgeben und ist in seiner Formgebung nicht weiter
beschränkt. Beispielsweise kann er einen U- oder V-förmigen
Querschnitt aufweisen. Ein derartiger Vorsprung kann an ei
nem oder beiden Sickenfußbereichen vorhanden sein. Der Vor
sprung bildet beim Einbau der Dichtung einen Bereich erhöh
ter Flächenpressung, der besonders leicht plastisch ver
formbar ist. Durch seine gute plastische Verformbarkeit ge
währleistet der Vorsprung eine besonders gute Anpassung an
die Topografie der abzudichtenden Gegenfläche.
Wie schon im Falle der seitlich der Sickenflanken vorste
henden Wülste kann auch der plastisch verformbare Vorsprung
hinsichtlich seiner Breite und/oder Höhe in Umfangsrichtung
um die Durchgansöffnung variiert werden.
Wie bereits erwähnt, wird in der erfindungsgemäßen Dichtung
allein durch die Formgebung der Sicke erreicht, daß diese
vor einem vollständigen Abflachen bei Betrieb der Dichtung
geschützt ist und ihre elastischen Eigenschaften über einen
langen Zeitraum beibehält. Diese selbsttragende Eigenschaft
der Sicke kann durch Anbringen zusätzlicher Verformungsbe
grenzer für die Sicke zusätzlich unterstützt werden. Bei
spielsweise kann benachbart zum unteren Wölbungsbereich der
Sicke ein erster Verformungsbegrenzer vorgesehen sein, wel
cher die Durchgangsöffnung ganz oder teilweise umläuft.
Dieser erste Verformungsbegrenzer kann z. B. im Bereich zwi
schen Sickenfuß und oberem Wölbungsbereich der Sicke ange
ordnet sein. Er kann auf einer oder beiden Seiten der Sicke
vorhanden sein.
Anstelle des ersten Verformungsbegrenzers oder zusätzlich
zu diesem kann im Bereich unter der Sickenwölbung ein zwei
ter Verformungsbegrenzer vorgesehen sein. Dieser zweite
Verformungsbegrenzer besteht zweckmäßig aus einer Einlage
aus elastomerem Material, beispielsweise einem elastomeren
Kunststoff, und füllt den von der Sickenwölbung umschlosse
nen Bereich ganz oder teilweise aus.
Alternativ ist es möglich, den zweiten Verformungsbegrenzer
aus einem plastischen oder federelastischen Material herzu
stellen. Hier können beispielhaft Materialien aus Metall
genannt werden, wie ein Metalldrahtring, ein Kabel aus meh
reren Metalldrähten, eine Metallspirale, eine Blattfeder,
ein Laminat mehrerer Blattfedern oder eine Kombination meh
rerer dieser Verformungsbegrenzer.
Alle genannten plastischen oder federelastischen Materia
lien können ebenfalls als erster Verformungsbegrenzer ein
gesetzt werden.
Zur besseren Befestigung des ersten Verformungsbegrenzers
auf der erfindungsgemäßen Dichtung können für diesen in der
Dichtungslage Halterungen vorgesehen sein. Beispielsweise
handelt es sich um einen seitlich des ersten Verformungs
begrenzers verlaufenden Vorsprung auf der Dichtungslage.
Alternativ oder zusätzlich kann die Halterung in einer
Vertiefung auf der Dichtungslage bestehen, in welche der
Verformungsbegrenzer eingelegt ist. Die Vertiefung kann
beispielsweise durch Fräsen, Atzen oder mit Hilfe eines
Lasers eingebracht sein.
Als zweckmäßig hat es sich außerdem erwiesen, in der Dich
tungslage wenigstens ein Sackloch oder eine Durchgangsöff
nung vorzusehen, in welche die Enden des ersten Verfor
mungsbegrenzers eingesteckt werden können.
Eine besonders gute Anpassung der erfindungsgemäßen Flach
dichtung an die abzudichtenden Gegenflächen kann erreicht
werden, wenn zumindest eine der nach außen weisenden Ober
flächen der Dichtung ganz oder teilweise beschichtet wird.
Zweckmäßig werden beide nach außen weisenden Oberflächen
der Dichtung mit einer Beschichtung versehen und zwar vor
zugsweise zumindest in den Bereichen, die mit den abzudich
tenden Gegenflächen in Kontakt kommen. Es können grundsätz
lich alle in Zusammenhang mit Flachdichtungen verwendeten
Beschichtungen eingesetzt werden. Im Falle von Zylinder
kopfdichtungen können Gleitbeschichtungen zweckmäßig sein.
Hier können beispielsweise Molybdändisulfid oder Teflon
genannt werden. Die Dichtungsoberflächen können außerdem
mit einem quasikristallinen Auftrag versehen werden, der
zu einem sehr niedrigen Reibungskoeffizienten der Grenzflä
chen führt.
Zur Erleichterung der Herstellung der erfindungsgemäßen
Dichtungen ist es möglich, den Funktionsteil, welcher die
Sicke umfaßt, gesondert vom restlichen Bereich der Dichtung
herzustellen. Es wird also ein die Sicke umfassendes Ein
lageteil und insbesondere ein Einlagering hergestellt, wel
cher anschließend in eine entsprechende Ausnehmung im rest
lichen Dichtungskörper eingesetzt wird.
Die erfindungsgemäße Dichtung kann grundsätzlich auf jede
zur Herstellung von Dichtungen bekannte Art und Weise her
gestellt werden. Nachfolgend sollen beispielhaft einige
besonders zweckmäßige Herstellungsmethoden beschrieben wer
den.
Zum einen ist es möglich, auf an sich bekannte Weise zu
nächst eine Sickenvorform in der Dichtungslage zu erzeugen,
welche eine größere Sickenwölbung aufweist, als für die
Sicke in der fertigen Dichtung vorgesehen ist. Diese Sic
kenvorform wird dann beispielsweise durch Stauchen in die
Form der fertigen Sicke gebracht. Eine Möglichkeit, die
Sickenvorform mit vergrößerter Sickenwölbung herzustellen,
ist das Tiefziehen.
Eine weitere besonders zweckmäßige Herstellungsmethode ist
das Hydroumformen. Hierbei wird die Sicke mit Wasserdruck
unter Zuhilfenahme einer entsprechend der gewünschten Sic
kenkontur geformten Form hergestellt.
Die Erfindung soll im folgenden am Beispiel von metalli
schen Zylinderkopfdichtungen unter Bezugnahme auf die nach
folgende Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung
zeigen schematisch
Fig. 1 eine Teildraufsicht auf eine erfindungsgemäße
Dichtung;
Fig. 2 bis 5 Teilquerschnitte durch verschiedene Ausfüh
rungsformen erfindungsgemäßer Dichtungen im
Bereich um eine Brennraumöffnung.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Teildraufsicht auf eine er
findungsgemäße Zylinderkopfdichtung. Die Dichtung weist
mehrere Brennraumöffnungen 2 auf, die von einer Sicke 3
vollständig umgeben werden. Zusätzlich sind in der Dich
tung weitere Öffnungen wie Kühlwasser-, Öl- und Schrauben
durchgangsöffnungen vorhanden, die nicht mit Bezugszeichen
versehen sind.
In Fig. 2 bis 5 sind Teilquerschnitte durch eine erfin
dungsgemäße Dichtung gemäß Fig. 1 im Bereich um eine Brenn
raumöffnung 2 gezeigt. Die Brennraumöffnung 2 befindet sich
in den Figuren jeweils auf der linken Seite.
Das Grundprinzip der Erfindung soll am Beispiel von Fig. 2
näher erläutert werden. Hier ist eine Dichtung mit einer
Dichtungslage 1 dargestellt, in welcher eine Sicke 3 aus
gebildet ist, welche die Brennraumöffnung 2 umgibt. Die
Sicke weist einen oberen Wölbungsbereich Wo und einen un
teren Wölbungsbereich Wu auf. Die Sicke 3 besitzt im we
sentlichen die Form eines Omegas. Im unteren Wölbungsbe
reich Wu ist ihre Breite b2 also geringer als die Breite b1
im oberen Wölbungsbereich Wo. Wird die in Fig. 2 darge
stellte Dichtung beim Einbau zwischen die abzudichtenden
Gegenflächen, hier Motorblock und Zylinderkopf, durch den
Zusammenspanndruck zusammengepreßt, falten sich die ausge
wölbten Sickenflanken übereinander und führen im Bereich
der Sickenflanken zu einer Materialanhäufung. Durch diese
wird ein vollständiges Abflachen der Sicke 3 verhindert, so
daß die Sicke im Betrieb der Dichtung ihre Elastizität über
einen langen Zeitraum beibehält.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin
dungsgemäßen Dichtung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen
gleiche Dichtungsteile wie in Fig. 2. Wie schon in Fig. 2
ist auch hier die Sicke 3 in ihrem oberen Wölbungsbereich
breiter als im unteren Wölbungsbereich, der der Ebene der
Dichtungslage 1 näherliegt. Die Sicke ist jedoch in ihrem
oberen Wölbungsbereich massiv ausgebildet und weist seit
lich vorstehende Wülste 4 auf.
Die Dichtungslage 1 besitzt in den verschiedenen darge
stellten Abschnitten unterschiedliche Dicken. Im Bereich
des Sickenfußes, der der Durchgangsöffnung 2 benachbart
ist, ist die Dicke d1 größer als im Bereich des zweiten,
von der Durchgangsöffnung 2 entfernter liegenden Sicken
fußes (Dicke d2). Die Dicke d3 im Bereich des Scheitel
punktes der Sicke 3 entspricht dagegen der Dicke d1.
Eine weitere Dichtungsvariante ist in Fig. 4 dargestellt.
Sie ähnelt der Dichtung in Fig. 3, weist jedoch eine un
terschiedliche Dickenverteilung der Dichtungslage 1 auf.
Während die Dicken d1 und d2 im Bereich der Sickenfüße
gleich sind, ist die Dicke d3 im Bereich des Scheitelpunk
tes der Sicke geringer als beide. Außerdem ist der Bereich
um den Sickenscheitelpunkt flach ausgebildet, während er in
der Dichtung gemäß Fig. 3 ballig ist.
Auf der Seite der Dichtungslage 1, welche der Sickenwölbung
gegenüberliegt, sind zwei Vorsprünge 5 angeordnet, welche
über die Oberfläche der Dichtungslage 1 vorstehen. Beim
Einbau der Dichtung bilden diese Vorsprünge Bereiche er
höhter plastischer Verformbarkeit, welche sich der abzu
dichtenden Gegenfläche, hier dem Motorblock, besonders gut
anpassen können.
Die in Fig. 5 gezeigte Dichtung ähnelt erneut derjenigen
aus Fig. 3. Zusätzlich sind jedoch in dieser Dichtung Ver
formungsbegrenzer vorhanden, welche das Abflachen der Sicke
3 zusätzlich verhindern. Im Bereich zwischen Sickenfüßen
und Wülsten 4 ist jeweils ein erster Verformungsbegrenzer 6
angeordnet. Er besteht hier aus einem Metalldraht, der
durch Halterungen 8 vor dem Verrutschen gesichert wird. Im
Bereich unterhalb der Sickenwölbung ist ein zweiter Verfor
mungsbegrenzer 7 vorhanden. Er besteht aus einer Einlage
aus elastomerem Material, welches den Bereich der Sicken
wölbung praktisch vollständig ausfüllt.
Claims (24)
1. Flachdichtung, welche wenigstens eine Dichtungslage
(1) mit wenigstens einer Durchgangsöffnung (2) auf
weist, die von einer Sicke (3) vollständig umgeben
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicke (3) in einem oberen, der Ebene der Dich
tungslage (1) entfernter liegenden Wölbungsbereich
(Wo) eine größere Breite (b1) aufweist als in einem
näher der Ebene der Dichtungslage (1) befindlichen,
unteren Wölbungsbereich (Wu).
2. Flachdichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicke (3) in ihrem oberen Wölbungsbereich (Wo)
seitlich vorstehende Wülste (4) aufweist.
3. Flachdichtung gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Federkonstante der Sicke (3) in Umfangs
richtung um die Durchgangsöffnung (2) ändert.
4. Flachdichtung gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federkonstante der Sicke (3) mit zunehmendem
Abstand von die Durchgangsöffnung (2) umgebenden
Schraubenöffnungen zunimmt.
5. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich Dicke und/oder Breite der Wülste (4) in Um
fangsrichtung der Durchgangsöffnung (2) ändern.
6. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der Dichtungslage (1) im Sickenfuß
bereich (d1, d2) größer ist als diejenige im Bereich
des Scheitelpunktes der Sicke (d3).
7. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der Dichtungslage (1) in dem der Durch
gangsöffnung (2) benachbarten Sickenfußbereich (d1)
größer ist als die Dicke (d2) im von der Durchgangs
öffnung (2) abgewandten Sickenfußbereich.
8. Flachdichtung gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke (d3) der Dichtungslage (1) im Bereich
des Scheitelpunktes der Sicke (3) kleiner ist als die
Dicken (d1, d2) im Bereich der Sickenfüße.
9. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich wenigstens eines der Sickenfüße ein
Vorsprung (5) vorhanden ist, welcher über die der
Sickenwölbung entgegengesetzte Seite der Dichtungs
lage (1) vorsteht und die Durchgangsöffnung (2) ganz
oder teilweise umgibt.
10. Flachdichtung gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der wenigstens eine Vorsprung (5) in Umfangsrich
tung um die Durchgangsöffnung (2) seine Breite
und/oder Höhe ändert.
11. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß benachbart zum unteren Wölbungsbereich (Wu) der
Sicke (3) wenigstens ein erster Verformungsbegrenzer
(6) vorgesehen ist, welcher die Durchgangsöffnung (2)
ganz oder teilweise umläuft.
12. Flachdichtung gemäß Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Verformungsbegrenzer (6) im Bereich zwi
schen Sickenfuß und oberem Wölbungsbereich (Wo) der
Sicke (3) angeordnet ist.
13. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich unter der Sickenwölbung ein zweiter
Verformungsbegrenzer (7) vorgesehen ist.
14. Flachdichtung gemäß Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Verformungsbegrenzer (7) von einer
Einlage aus elastomeren Material gebildet wird, welche
den von der Sickenwölbung umschlossenen Bereich ganz
oder teilweise ausfüllt.
15. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß erster Verformungsbegrenzer (6) und/oder zweiter
Verformungsbegrenzer (7) von einem Metalldrahtring,
einem Kabel aus mehreren Metalldrähten, einer Metall
spirale, einer Blattfeder, einem Laminat mehrerer
Blattfedern oder einer Kombination mehrerer dieser
Verformungsbegrenzer gebildet werden.
16. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Dichtungslage (1) Halterungen (8) für den
ersten Verformungsbegrenzer (6) vorgesehen sind.
17. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Dichtungslage (1) wenigstens ein Sackloch
oder eine Durchgangsöffnung zum Einstecken der Enden
des ersten Verformungsbegrenzers (6) vorgesehen ist.
18. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine ihrer nach außen weisenden Ober
flächen ganz oder teilweise beschichtet ist.
19. Flachdichtung gemäß Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flächen, welche mit den abzudichtenden Gegen
flächen in Kontakt kommen, beschichtet sind.
20. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Sicke (3) umfassende Teil der Dichtung
als Einlageteil und insbesondere als Einlagering aus
gebildet ist, welcher in eine entsprechende Ausneh
mung im restlichen Dichtungskörper eingesetzt ist.
21. Flachdichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20,
nämlich metallische Zylinderkopfdichtung, worin die
Durchgangsöffnung (2) eine Brennraumöffnung ist.
22. Verfahren zur Herstellung einer Flachdichtung gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicke (3) erzeugt wird, indem in der Dich
tungslage (1) zunächst eine Sickenvorform mit grö
ßerer Sickenwölbung als die fertige Sicke (3) her
gestellt und die Sickenvorform dann in ihre end
gültige Form gestaucht wird.
23. Verfahren gemäß Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sickenvorform durch Tiefziehen hergestellt
wird.
24. Verfahren zur Herstellung einer Flachdichtung gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicke (3) durch Hydroumformen erzeugt wird.
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EP0717218A1 (de) * | 1994-12-16 | 1996-06-19 | Ishikawa Gasket Co. Ltd. | Metallflachdichtung mit einem Ring |
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