DE19835848A1 - Flat seal, in particular, for cylinder heads comprises welded joints produced by laser welding between metal layer and the face of at least one further metal layer and/or metal rings within seal openings - Google Patents

Flat seal, in particular, for cylinder heads comprises welded joints produced by laser welding between metal layer and the face of at least one further metal layer and/or metal rings within seal openings

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Abstract

At least one welded joint (9,10,11,12) is produced by laser welding between at least one metal layer (2) and the face (3) of at least one further metal layer (1) and/or a metal ring which is located within the openings (6) in the seal.. An Independent claim is also included for a method for producing such a seal with use of laser welding.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, insbeson­ dere eine Zylinderkopfdichtung, mit mindestens einem Dichtungsdurchbruch und mit mindestens einer planaren metallischen Lage, welche Stirnflächen sowie jeweils zwei zueinander parallele Oberflächen aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Her­ stellen einer derartigen Flachdichtung.The invention relates to a flat gasket, in particular a cylinder head gasket, with at least one Seal breakthrough and with at least one planar metallic layer, which end faces as well as each has two mutually parallel surfaces. The The invention further relates to a method for manufacturing provide such a flat gasket.

Die Verwendung von Laserschweißverfahren bei der Her­ stellung metallischer Flachdichtungen ist bereits seit längerer Zeit bekannt. So wird in der EP 0 486 817 B1 eine metallische Flachdichtung be­ schrieben, die eine Grundplatte aufweist, auf welcher durch Laserschweißen eine ringförmige Ausgleichs­ scheibe befestigt wird. Bei einer solchen Flachdich­ tung hat sich gezeigt, daß eine derart angeordnete Ausgleichsscheibe teilweise zu einem unbefriedigenden Abdichtverhalten um den Dichtungsdurchbruch führt. Als Ursache hierfür werden die durch das Laserschwei­ ßen verursachten Aufträge angesehen.The use of laser welding processes at Her position of metallic flat seals is already known for a long time. So in the EP 0 486 817 B1 a metallic flat gasket wrote, which has a base plate on which an annular compensation by laser welding disc is attached. With such a flat dike  tion has been shown that such an arrangement Shim partly to an unsatisfactory Sealing behavior leads around the seal breakthrough. The cause of this are those caused by laser welding orders created.

Es wurde darüberhinaus angeregt, zum Verbinden der metallischen Einzellagen einer mehrlagigen Flachdich­ tung die bislang üblichen Verbindungstechniken wie z. B. Nieten durch Laserschweißen zu ersetzen. Dabei werden die Lagen übereinander angeordnet und ein Laserstrahl senkrecht auf die Oberfläche des Lagen­ verbundes gerichtet. Mit dieser Vorgehensweise können bei relativ hohen Laserleistungen zwar zwei metalli­ sche Lagen einigermaßen zufriedenstellend miteinander verbunden werden, insbesondere bei der Herstellung von Flachdichtungen mit drei oder mehr Lagen treten jedoch erhebliche Probleme auf.It was also suggested to connect the metallic individual layers of a multilayer flat dike the usual joining techniques such as e.g. B. To replace rivets with laser welding. Here the layers are arranged one above the other and one Laser beam perpendicular to the surface of the layer composite directed. With this approach you can with relatively high laser powers two metalli layers were reasonably satisfactory with each other be connected, especially in the manufacture of flat gaskets with three or more layers however significant problems arise.

So stellte sich heraus, daß sehr hohe Laserleistungen notwendig sind, um drei oder mehr Lagen miteinander zu verbinden. Infolge der hohen Leistungen werden im Bereich der Schweißverbindungen teilweise unerwünsch­ te Löcher in die Flachdichtung gebrannt. Weiterhin bewirken die hohen Leistungen, daß beim Schmelzen der Lagen nachteilhaft hohe Aufträge auf der Oberfläche der Flachdichtung entstehen, welche die Funktion der Flachdichtung beeinträchtigen. Es wird beobachtet, daß die obigen Effekte verstärkt bei Flachdichtungen mit beschichteten Dichtungslagen auftreten. Die Ur­ sache hierfür liegt vermutlich darin, daß insbeson­ dere bei beschichteten inneren Lagen die infolge der Lasereinwirkung verdampfende Beschichtung nicht in ausreichendem Maße aus dem Schweißstellenbereich entweichen kann.So it turned out that very high laser powers are necessary to three or more layers together connect to. Due to the high performance The area of the weld connections is sometimes undesirable holes drilled in the flat gasket. Farther cause the high outputs that when melting the There were disadvantageously high orders on the surface the flat gasket, which the function of the Affect the flat gasket. It is observed that the above effects intensified with flat seals occur with coated sealing layers. The Ur The reason for this is probably that in particular in the case of coated inner layers, the result of the Laser coating evaporating not in sufficient dimensions from the welding area can escape.

Ausgehend von den Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Flach­ dichtung anzugeben, welche keine oder nur geringe durch das Laserschweißen verursachte Aufträge in kri­ tischen Oberflächenbereichen aufweist und ein gutes Abdichtverhalten besitzt. Aufgabe ist weiterhin, ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Flachdich­ tung anzugeben.Based on the disadvantages of the prior art the invention has for its object a flat seal to indicate which little or no orders in kri caused by laser welding table surface areas and a good Has sealing behavior. The task continues to be Process for producing such a flat seal to specify.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Flachdichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Flachdichtung nach Anspruch 12. Die Unteran­ sprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.This problem is solved by a flat gasket according to claim 1 and a method for manufacturing a flat gasket according to claim 12. The Unteran sayings relate to advantageous refinements and Developments of the invention.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, mindestens eine metallische Lage mit der Stirnfläche oder sowohl der Stirnfläche als auch der Oberfläche mindestens einer weiteren metallischen Lage und/oder mit einem metal­ lischen Ring, der innerhalb des Dichtungsdurchbruches angeordnet ist, durch eine oder mehrere Laserschweiß­ verbindungen beliebiger Geometrie zu verbinden. Im Gegensatz zum Stand der Technik erfordert ein derar­ tiges Verbinden keinen Energiedurchsatz durch eine oder mehrere metallische Ebenen hindurch. Dies ge­ stattet eine Reduzierung der Laserleistung, wodurch sich wiederum Aufträge und damit einhergehende un­ definierte Überstände über die Oberflächen der Flach­ dichtung verringern oder sogar ganz vermeiden lassen.According to the invention, at least one is proposed metallic layer with the face or both of the Face and the surface of at least one another metallic layer and / or with a metal lischen ring that inside the seal opening is arranged by one or more laser welding to connect connections of any geometry. in the Contrary to the prior art, derar requires connecting no energy throughput or several metallic levels. This ge allows a reduction in laser power, which turn orders and related un defined projections over the surfaces of the flat reduce the seal or even have it avoided altogether.

Aufträge treten beim Verbinden mehrerer Einzellagen in wesentlich geringerem Maße als beim Stand der Technik auf, wenn die Schweißverbindung an einer Stirnfläche angeordnet ist, die bevorzugt im wesent­ lichen senkrecht zu den Flachdichtungsoberflächen verläuft und das Lagenmaterial während des Laser­ schweißens somit nicht nur senkrecht, sondern auch parallel zu den Flachdichtungsoberflächen entweichen kann. Auch verdampftes Beschichtungsmaterial kann problemlos parallel zu Flachdichtungsoberflächen entweichen. Aus diesem Grund eignet sich das erfin­ dungsgemäße Herstellungsverfahren insbesondere auch für Flachdichtungen mit beschichteten metallischen Lagen und insbesondere für Flachdichtungen mit be­ schichteten inneren Lagen.Orders occur when connecting several individual layers to a much lesser extent than in the state of the Technology on when the welded joint on a End face is arranged, which is preferably substantially lichen perpendicular to the flat gasket surfaces  runs and the layer material during the laser welding not only vertically, but also escape parallel to the gasket surfaces can. Evaporated coating material can also easily parallel to flat gasket surfaces escape. For this reason, this is suitable Manufacturing process according to the invention in particular for flat seals with coated metallic Layers and in particular for flat seals with be layered inner layers.

Die Schweißverbindungen können sowohl solche Stirn­ flächen umfassen, welche den äußeren Umfang einer Lage, d. h. die Lagenaußenkontur unter Einschluß von Randausnehmungen, bilden als auch solche Stirnflä­ chen, die im Inneren der Lage aufgrund von Öffnungen ausgebildet sind. Diese Öffnungen können beispiels­ weise von dem mindestens einen Dichtungsdurchbruch oder von sonstigen Durchbrechungen gebildet werden.The welded joints can both be such forehead include areas that cover the outer circumference of a Location, d. H. the outer layer contour including Edge recesses form such end faces as well chen, the inside of the location due to openings are trained. These openings can for example example of the at least one seal breakthrough or formed by other breakthroughs.

In den Dichtungsdurchbruch kann ein metallischer Ring eingebracht sein, dessen Außendurchmesser im wesent­ lichen dem Durchmesser des Dichtungsdurchbruches ent­ spricht. Häufig ist es erforderlich, rund um den Dichtungsdurchbruch Erhöhungen vorzusehen, welche der lokalen Erhöhung des Anpreßdruckes dienen bzw. als Federwegbegrenzer für den Dichtungsdurchbruch umge­ bende Sicken fungieren. Für diese Zwecke ist die maximale Stärke des Ringes bevorzugt größer als die Summe der Stärken der einzelnen Lagen der Flachdich­ tung. Dies bedeutet, daß der Ring über eine oder auch beide Oberflächen der Flachdichtung übersteht. Sollte die Flachdichtung Sicken aufweisen, kann dieser Über­ stand auch erst bei Kompression der Sicken im einge­ bauten Zustand der Flachdichtung wirksam werden. A metallic ring can be inserted into the seal opening be introduced, the outer diameter of the essential Lichen the diameter of the seal opening speaks. It is often necessary to be around Seal breakthrough to provide increases in the serve local increase in contact pressure or as Travel limiter vice versa for the seal breakthrough Beading beads act. For these purposes, the maximum thickness of the ring is preferably greater than that Sum of the strengths of the individual layers of the Flachdich tung. This means that the ring is over one or too protrudes both surfaces of the flat gasket. Should the flat gasket have beads, this can over was only on when the beads were compressed built state of the flat gasket take effect.  

Der Ring ist mit zumindest einer Lage der Flachdich­ tung bevorzugt derart verbunden, daß eine Schweißver­ bindung einen Bereich der Ringoberfläche und einen Bereich der Lagenoberfläche umfaßt. Im Falle eines Überstandes des Ringes über eine Lage der Flachdich­ tung kann jedoch auch eine Stirnfläche des Ringes mit der Lage verbunden sein. Bei diesem erfindungsgemäßen Verbinden des Ringes mit den Flachdichtlagen können durch das Laserschweißen verursachte, ungewollte Überstände weitgehend vermieden werden.The ring is flat with at least one layer device preferably connected such that a welding process bond an area of the ring surface and one Covered area of the layer surface. in case of a Protrusion of the ring over a layer of flat dich However, an end face of the ring can also be used able to be connected. In this invention Can connect the ring with the flat sealing layers unwanted caused by laser welding Protrusions are largely avoided.

Bei der Herstellung der Flachdichtung kann ein Laser­ strahlquerschnitt so gewählt werden, daß der Strahl­ querschnitt mit den gewünschten Abmessungen der Schweißverbindung ungefähr übereinstimmt. Alternativ kann ein Laserstrahl, der einen geringeren Strahl­ querschnitt aufweist, während des Schweißens im Be­ reich der Schweißstelle verfahren werden. Zur Redu­ zierung von Aufträgen kann der Fokus des Laserstrah­ les so gewählt werden, daß er in Strahlrichtung hin­ ter dem Auftreffpunkt des Strahles auf die Flachdich­ tung und bevorzugt innerhalb der Stärke der Flach­ dichtung liegt. Der Laserstrahl kann schräg, d. h. un­ ter einem Winkel von weniger als 90° bezüglich der Stirn- und/oder Oberflächen der Flachdichtung, auf die Schweißstelle auftreffen. Dadurch kann der Strahl eine größere Oberfläche als bei senkrechtem Einfall überstreichen und ein Verfahren des Strahles kann gegebenenfalls entfallen.A laser can be used in the manufacture of the flat gasket beam cross section should be chosen so that the beam cross section with the desired dimensions of the Welded joint approximately corresponds. Alternatively can be a laser beam that has a lower beam cross-section, during welding in the loading the welding point. For Redu Embellishing orders can be the focus of the laser beam les can be chosen so that it points in the direction of the beam ter the point of impact of the beam on the Flachdich tion and preferably within the thickness of the flat seal lies. The laser beam can be tilted, i. H. un ter an angle of less than 90 ° with respect to the End faces and / or surfaces of the flat gasket hit the weld. This allows the beam a larger surface than with vertical incidence can paint over and move the beam possibly omitted.

Weitere Vorteile und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren und der nach­ folgend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Es zei­ gen: Further advantages and preferred configurations of the Invention are the subject of the figures and according to The embodiments described below. It shows gene:  

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer zweilagigen Flachdichtung; Figure 1 is a schematic representation of a two-layer flat gasket.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer dreilagigen Flachdichtung; Fig. 2 is a schematic representation of a three-layer flat gasket;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer einla­ gigen Flachdichtung; und Fig. 3 is a schematic representation of a single lay flat seal; and

Fig. 4-6 Flachdichtungen im Querschnitt. Fig. 4-6 Flat seals in cross section.

In Fig. 1 ist beispielhaft eine Zylinderkopfdichtung mit zwei gegebenenfalls gesickten planaren metalli­ schen Lagen 1, 2, mit mehreren Brennraumdurchbrüchen 6 sowie mit einer Durchbrechung 20, in die zur tempo­ rären Fixierung der Lagen 1, 2 während des Laser­ schweißens ein Paßstift einführbar ist, dargestellt. Jede Lage 1, 2 der Flachdichtung weist weiterhin eine Öffnung 7 auf. Die Öffnung 7 der Lage 1 ist im Be­ reich der Öffnung 7, welche einen etwas geringeren Durchmesser aufweist, der Lage 2 angeordnet.In Fig. 1 is an example of a cylinder head gasket with two optionally corrugated planar metallic layers 1 , 2 , with several combustion chamber openings 6 and with an opening 20 into which a dowel pin can be inserted during the laser welding for the temporary fixing of the layers 1 , 2 , shown. Each layer 1 , 2 of the flat gasket also has an opening 7 . The opening 7 of the layer 1 is in the area of the opening 7 , which has a slightly smaller diameter, the layer 2 .

Die Lagen 1, 2 besitzen Stirnflächen 3, 4, die im wesentlichen senkrecht zu den Oberflächen 5, 19 der Lagen l, 2 verlaufen. Die Lagen 1, 2 sind an min­ destens einer der exemplarisch eingezeichneten dis­ kreten Schweißverbindungen 9, 10, 11 und 12 mitein­ ander verbunden. In der Praxis hat sich gezeigt, daß bevorzugt mindestens zwei und besonders bevorzugt mindestens vier Schweißstellen eine funktionssichere Verbindung der Lagen gewährleisten. Denkbar ist aber auch eine Kombination herkömmlicher Verbindungsver­ fahren mit erfindungsgemäßen Laserschweißverbindun­ gen. The layers 1 , 2 have end faces 3 , 4 which are essentially perpendicular to the surfaces 5 , 19 of the layers 1 , 2 . The layers 1 , 2 are connected to each other on at least one of the exemplary discrete weld connections 9 , 10 , 11 and 12 . In practice it has been shown that preferably at least two and particularly preferably at least four welding points ensure a functionally reliable connection of the layers. It is also conceivable to use a combination of conventional Verbindungsver conditions with laser welding connections according to the invention.

Wie in Fig. 1 dargestellt, kann eine Schweißverbin­ dung 9 an den die Außenkontur der Lagen 1, 2 defi­ nierenden Stirnflächen 3, 4 angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, eine Schweißverbindung 11 zwischen der Stirnfläche 4 einer Randausnehmung 8 der Außen­ kontur der Lage 2 und der Oberfläche 5 der Lage l vorzusehen. Schweißverbindungen 10, 12 können auch an den eine Innenkontur ausbildenden Stirnflächen 3, 4 einer Öffnung 6, 7 der Lagen 1, 2 angeordnet sein. Sofern die Stirnflächen 3, 4 der Öffnungen zumindest bereichsweise bündig zueinander verlaufen, wie dies beispielsweise bei den Dichtungsdurchbrüchen 6 der Fall ist, können Schweißverbindungen 10 in diesem bündigen Bereich der Stirnflächen 3, 4 vorgesehen werden. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Lagen 1, 2 im Bereich des stufen­ förmigen Profiles konzentrischer Stirnflächen 3, 4 der Öffnung 7 durch eine Schweißverbindung 12 mit­ einander verbunden werden. Die Schweißverbindung 12 verbindet dabei die Stirnfläche 4 der Lage 2 mit der Oberfläche 5 und gegebenenfalls der Stirnfläche 3 der Lage 1.As shown in Fig. 1, a weld 9 can be arranged on the outer contour of the layers 1 , 2 defi ning end faces 3 , 4 . But it is also possible to provide a welded connection 11 between the end face 4 of an edge recess 8 of the outer contour of the layer 2 and the surface 5 of the layer 1. Welded connections 10 , 12 can also be arranged on the end faces 3 , 4 of an opening 6 , 7 of the layers 1 , 2 forming an inner contour. If the end faces 3 , 4 of the openings are at least partially flush with one another, as is the case, for example, with the seal openings 6 , welded connections 10 can be provided in this flush region of the end faces 3 , 4 . A further embodiment of the invention provides that the layers 1 , 2 in the region of the step-shaped profile of concentric end faces 3 , 4 of the opening 7 are connected to one another by a welded connection 12 . The welded connection 12 connects the end face 4 of the layer 2 to the surface 5 and optionally the end face 3 of the layer 1 .

Fig. 2 zeigt einen der vier Eckbereiche einer drei­ lagigen Flachdichtung. Kreisförmige Öffnungen 7 sind nur in den oberen beiden Lagen 1, 2 vorgesehen, wäh­ rend die unterste Lage 13 in diesem Bereich keine Öffnung aufweist. Die Öffnung 7 der obersten Lage 2 besitzt einen größeren Durchmesser als die Öffnung 7 der Lage 1, so daß in Strahlrichtung gesehen im Be­ reich der Öffnung 7 ein stufenförmiges Flachdich­ tungsprofil entsteht. Fig. 2 shows one of the four corner areas of a three-layer flat gasket. Circular openings 7 are provided only in the upper two layers 1 , 2 , while the lowest layer 13 has no opening in this area. The opening 7 of the uppermost layer 2 has a larger diameter than the opening 7 of the layer 1 , so that seen in the beam direction in the loading area of the opening 7 a step-shaped flat sealing profile is created.

Nachfolgend werden drei Möglichkeiten erörtert, wie die Lagen 1, 2, 13 der Flachdichtung von Fig. 2 durch Laserschweißen verbunden werden können. So ist es beispielsweise möglich, einen kreisrunden Laserstrahl derart schräg auf die äußeren Stirnflächen 3, 4, 18 der Lagen 1, 2, 13 zu richten, daß eine annähernd elliptische Schweißverbindung 15 über annähernd die gesamte Stärke der Flachdichtung resultiert. Daneben kann zur Ausbildung einer Schweißverbindung 17 ein kreisrunder Laserstrahl mit einem Durchmesser, der in etwa der Stärke der Flachdichtung entspricht, senk­ recht auf die äußeren Stirnflächen 3, 4, 18 der Lagen 1, 2, 13 gerichtet werden. Schließlich kann zur Aus­ bildung einer linienförmigen Schweißverbindung 16 ein Laserstrahl auch senkrecht oder unter einem Winkel von weniger als 90° auf die Stirnfläche 4 und gege­ benenfalls auf einen Bereich der Oberfläche 19 der Lage 2 gerichtet und anschließend in Richtung auf das Zentrum der Öffnung 7 bewegt werden. Auf diese Weise wird eine Verbindung zwischen dem Stirnfläche 4 der Lage 1 sowie der Stirnfläche 3 und einem Bereich der Oberfläche 5 der Lage 2 sowie einem Bereich der Ober­ fläche 14 der Lage 13 hergestellt.Three possibilities are discussed below as to how the layers 1 , 2 , 13 of the flat gasket of FIG. 2 can be connected by laser welding. For example, it is possible to direct a circular laser beam so obliquely onto the outer end faces 3 , 4 , 18 of the layers 1 , 2 , 13 that an approximately elliptical welded joint 15 results over approximately the entire thickness of the flat gasket. In addition, to form a weld 17 a circular laser beam with a diameter that corresponds approximately to the thickness of the flat gasket, perpendicular to the outer end faces 3 , 4 , 18 of the layers 1 , 2 , 13 are directed. Finally, for the formation of a linear weld connection 16, a laser beam can also be directed vertically or at an angle of less than 90 ° onto the end face 4 and, if appropriate, onto a region of the surface 19 of the layer 2 and then moved towards the center of the opening 7 become. In this way, a connection between the end face 4 of the layer 1 and the end face 3 and an area of the surface 5 of the layer 2 and an area of the upper surface 14 of the layer 13 is made.

Fig. 3 zeigt eine einlagige Flachdichtung mit einer den Dichtungsdurchbruch 6 umgebenden kreisförmigen Sicke 22. In den Dichtungsdurchbruch 6 ist ein Metallring 20 eingebracht, dessen Stärke größer ist als die Stärke der Lage 2. Aus diesem Grund weist ein Bereich der Stirnfläche 24 des Ringes 20 einen Überstand über die Oberfläche 19 der Lage 2 auf. Der Überstand ist auf der gleichen Oberfläche 19 wie die Erhebung der Sicke 22 angeordnet und fungiert als Federwegbegrenzer für die Sicke 22. Fig. 3 shows a single-layer flat seal with a seal the breakdown 6 surrounding circular bead 22nd A metal ring 20 is introduced into the seal opening 6 , the thickness of which is greater than the thickness of the layer 2 . For this reason, a region of the end face 24 of the ring 20 protrudes beyond the surface 19 of the layer 2 . The protrusion is arranged on the same surface 19 as the elevation of the bead 22 and acts as a travel limiter for the bead 22 .

Der Ring ist über zwei beispielhaft eingezeichnete Schweißverbindungen 21, 25 mit der Lage 2 verbunden. The ring is connected to the layer 2 via two welded connections 21 , 25 , which are shown as examples.

Die Schweißverbindung 21 umfaßt die Oberfläche 19 der Lage 2 und die Stirnfläche 24 des Ringes 20. Die Schweißverbindung 25 umfaßt die Oberfläche 19 der Lage 2 sowie Stirnfläche 24 und Oberfläche 23 des Ringes 20. Die Oberfläche des Ringes 20 kann beliebig ausgestaltet sein (z. B. planar, rilliert, usw.).The welded connection 21 comprises the surface 19 of the layer 2 and the end face 24 of the ring 20 . The welded joint 25 comprises the surface 19 of the layer 2 as well as the end face 24 and surface 23 of the ring 20 . The surface of the ring 20 can be of any design (e.g. planar, grooved, etc.).

Fig. 4 zeigt die Flachdichtung gemäß Fig. 3 im Quer­ schnitt im Bereich der Schweißverbindung 21. Fig. 5 zeigt eine Flachdichtung mit einer gesickten Lage 2, einer ungesickten Lage 1 und einem Ring 20 im Quer­ schnitt. Der Ring 20 weist zwei gewölbte Oberflächen 23 auf und ist mit der Lage 2 über eine Schweißver­ bindungen 21 verbunden. Fig. 6 zeigt eine Flachdich­ tung mit zwei gesickten Außenlagen 2, 13 und einer ungesickten Mittellage 1. Der Ring 20, welcher zwei rillierte Oberflächen 23 aufweist, ist über zwei La­ serschweißverbindungen 21 mit den beiden Oberflächen der Lage 1 versehen. FIG. 4 shows the flat seal according to FIG. 3 in cross section in the area of the welded joint 21 . Fig. 5 shows a flat gasket with a beaded layer 2 , an unsicked layer 1 and a ring 20 in cross section. The ring 20 has two curved surfaces 23 and is connected to the layer 2 via a weld connection 21 . Fig. 6 shows a flat sealing device with two crimped outer layers 2 , 13 and an unscrewed middle layer 1 . The ring 20 , which has two grooved surfaces 23 , is provided via two laser welded connections 21 with the two surfaces of the layer 1 .

Anstelle von Zylinderkopfdichtungen können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere Flachdichtun­ gen, beispielsweise MLS-Nebendichtungen, wie Auspuff­ krümmerdichtungen, hergestellt werden.Instead of cylinder head gaskets, the method according to the invention also other flat seals conditions, for example MLS secondary seals, such as exhaust manifold gaskets.

Für das Laserschweißen eignen sich beispielsweise CO2- oder YAG-Laser. Typische Strahldurchmesser be­ tragen zwischen 0,1 und 0,8. Die verwendeten Laser­ leistungen liegen z. B. in einem Bereich zwischen 100 und 1000 W.For example, CO 2 or YAG lasers are suitable for laser welding. Typical beam diameters be between 0.1 and 0.8. The laser powers used are, for. B. in a range between 100 and 1000 W.

Claims (18)

1. Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdich­ tung, mit mindestens einem Dichtungsdurchbruch und mit mindestens einer planaren metallischen Lage, wobei die Lage Stirnflächen sowie jeweils zwei zueinander parallele Oberflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine durch Laserschweißen herge­ stellte Schweißverbindung (9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 21, 25) zwischen mindestens einer Lage (2, 13) und der Stirnfläche (3) mindestens einer weiteren Lage (1) und/oder einem metallischen Ring (20), der innerhalb des Dichtungsdurch­ bruchs (6) angeordnet ist, vorgesehen ist.1. Flat gasket, in particular cylinder head gasket, with at least one seal opening and with at least one planar metallic layer, the layer having end faces and two mutually parallel surfaces, characterized in that at least one welded connection produced by laser welding ( 9 , 10 , 11 , 12 , 15 , 16 , 17 , 21 , 25 ) between at least one layer ( 2 , 13 ) and the end face ( 3 ) of at least one further layer ( 1 ) and / or a metallic ring ( 20 ) which breaks within the seal opening ( 6 ) is arranged, is provided. 2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei La­ gen (1, 2, 13) an den Stirnflächen (3, 4, 18), welche am äußeren Umfang der Lagen (1, 2, 13) angeordnet sind, miteinander verbunden sind.2. A flat gasket according to claim 1, characterized in that at least two of La gen (1, 2, 13) at the end faces (3, 4, 18) which are arranged on the outer circumference of the layers (1, 2, 13) with each other are connected. 3. Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Lage (1) mindestens eine Öffnung (6, 7) aufweist und die Stirnfläche (4) der Öffnung (6, 7) mit einer oder mehreren weiteren Lagen (2, 13) verbunden ist. 3. Flat gasket according to claim 1 or 2, characterized in that a first layer ( 1 ) has at least one opening ( 6 , 7 ) and the end face ( 4 ) of the opening ( 6 , 7 ) with one or more further layers ( 2 , 13 ) is connected. 4. Flachdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der einen oder mehreren weiteren Lagen (2, 13) mindestens eine Öffnung (6, 7) aufweist, die im Bereich der min­ destens einen Öffnung (6, 7) der ersten Lage (1) angeordnet ist.4. Flat gasket according to claim 3, characterized in that one of the one or more further layers ( 2 , 13 ) has at least one opening ( 6 , 7 ) which in the region of at least one opening ( 6 , 7 ) of the first layer ( 1 ) is arranged. 5. Flachdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Öffnung (6) der ersten Lage (1) und die min­ destens eine Öffnung (6) der einen oder mehreren weiteren Lagen (2, 13) Stirnflächen (3, 4, 18) aufweisen, die zumindest bereichsweise bündig zueinander verlaufen, und die Lagen (1, 2, 13) im bündigen Bereich der Stirnflächen (3, 4, 18) miteinander verbunden sind.5. Flat gasket according to claim 4, characterized in that the at least one opening ( 6 ) of the first layer ( 1 ) and the least one opening ( 6 ) of the one or more further layers ( 2 , 13 ) end faces ( 3 , 4 , 18 ) which are at least partially flush with one another and the layers ( 1 , 2 , 13 ) are connected to one another in the flush area of the end faces ( 3 , 4 , 18 ). 6. Flachdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Strahlrichtung des Laserstrahles die Abmessungen der mindestens einen Öffnung (7) verschiedener Lagen (1, 2) ein stufenförmiges Profil ausbildend abnehmen und die Lagen (1, 2, 13) im Bereich des stufen­ förmigen Profiles miteinander verbunden sind.6. Flat gasket according to claim 4, characterized in that in the beam direction of the laser beam, the dimensions of the at least one opening ( 7 ) of different layers ( 1 , 2 ) form a step-shaped profile and the layers ( 1 , 2 , 13 ) in the area of the step shaped profile are interconnected. 7. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Öffnung (6, 7) der Dichtungsdurchbruch (6) oder eine anderweitige Durchbrechung (7) ist.7. Flat gasket according to one of claims 3 to 6, characterized in that the at least one opening ( 6 , 7 ) of the seal opening ( 6 ) or another opening ( 7 ). 8. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (3, 4) der mindestens einen Öffnung (6, 7) oder einer Randausnehmung (8) mindestens einer Lage (1, 2) mit der Oberfläche (5, 14) mindestens einer weiteren Lage (2, 13) verbunden ist.8. Flat gasket according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end face ( 3 , 4 ) of the at least one opening ( 6 , 7 ) or an edge recess ( 8 ) at least one layer ( 1 , 2 ) with the surface ( 5th , 14 ) at least one further layer ( 2 , 13 ) is connected. 9. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachdichtung mindestens eine Durchbrechung (20) aufweist, in die Paßstift einführbar ist.9. Flat gasket according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flat gasket has at least one opening ( 20 ) into which the dowel pin can be inserted. 10. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Rin­ ges (20) größer ist als die Summe der Stärken der einzelnen Lagen (1, 2, 13) der Flachdich­ tung.10. Flat gasket according to one of claims 1 to 9, characterized in that the thickness of the ring ( 20 ) is greater than the sum of the thicknesses of the individual layers ( 1 , 2 , 13 ) of the flat sealing device. 11. Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbin­ dung (21, 25) derart ausgebildet ist, daß sie die Oberfläche (23) und/oder die Stirnfläche (24) des Ringes (20) sowie mindestens eine Lage (1, 2, 13) umfaßt.11. Flat gasket according to one of claims 1 to 10, characterized in that the welding connec tion ( 21 , 25 ) is designed such that it has the surface ( 23 ) and / or the end face ( 24 ) of the ring ( 20 ) and at least one Location ( 1 , 2 , 13 ) includes. 12. Verfahren zum Herstellen einer mindestens einen Dichtungsdurchbruch aufweisenden Flachdichtung mit mindestens einer planaren metallischen Lage, wobei die Lage Stirnflächen sowie jeweils zwei zueinander parallele Oberflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lage (2, 13) durch minde­ stens eine durch Laserschweißen hergestellte Schweißverbindung (9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 21, 25) mit der Stirnfläche (3) mindestens einer weiteren Lage (1) und/oder einem metallischen Ring (20), der innerhalb des Dichtungsdurch­ bruchs (6) angeordnet ist, angeordnet wird, ver­ bunden wird. 12. A method for producing a flat seal having at least one seal opening with at least one planar metallic layer, the layer having end faces and two mutually parallel surfaces, characterized in that at least one layer ( 2 , 13 ) by at least one welded connection produced by laser welding ( 9 , 10 , 11 , 12 , 15 , 16 , 17 , 21 , 25 ) with the end face ( 3 ) of at least one further layer ( 1 ) and / or a metallic ring ( 20 ) which breaks within the seal opening ( 6 ) is arranged, is arranged, is connected ver. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Laserschweißen ein Laserstrahl verwendet wird, dessen Strahl­ querschnitt geringer ist als die Abmessungen der mindestens einen Schweißverbindung (9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 21, 25), und der Laserstrahl während des Laserschweißens verfahren wird.13. The method according to claim 12, characterized in that a laser beam is used for laser welding, the beam cross section is smaller than the dimensions of the at least one welded connection ( 9 , 10 , 11 , 12 , 15 , 16 , 17 , 21 , 25 ), and the laser beam is moved during laser welding. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Laserschweißen ein Laserstrahl verwendet wird, dessen Strahl­ querschnitt ungefähr den Abmessungen der Schweißverbindung (9, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 21, 25) entspricht.14. The method according to claim 12, characterized in that a laser beam is used for laser welding, the beam cross section corresponds approximately to the dimensions of the welded connection ( 9 , 10 , 11 , 12 , 15 , 16 , 17 , 21 , 25 ). 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fokus des Laser­ strahles derart eingestellt wird, daß er in Strahlrichtung hinter dem Auftreffpunkt des Laserstrahles auf die Flachdichtung liegt.15. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the focus of the laser beam is set so that it is in Beam direction behind the point of impact of the Laser beam lies on the flat gasket. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl unter einem Winkel von weniger als 90° zu den Stirnflächen (3, 4, 18) und/oder Oberflächen (5, 14) auf die Flachdichtung gerichtet wird.16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the laser beam is directed at an angle of less than 90 ° to the end faces ( 3 , 4 , 18 ) and / or surfaces ( 5 , 14 ) on the flat gasket. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Lagen (1, 2, 13) an Stirnflächen (3, 4, 18), welche am äußeren Umfang der Lagen (1, 2, 13) angeordnet sind, miteinander verbunden werden. 17. The method according to any one of claims 12 to 16, characterized in that the at least two layers ( 1 , 2 , 13 ) on end faces ( 3 , 4 , 18 ) which are arranged on the outer circumference of the layers ( 1 , 2 , 13 ) are connected. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Lage (2) mindestens eine Öffnung (6, 7) aufweist und die Stirnfläche (4) der Öffnung (6, 7) mit einer oder mehreren weiteren Lagen (2, 13) verbunden wird.18. The method according to any one of claims 12 to 17, characterized in that a first layer ( 2 ) has at least one opening ( 6 , 7 ) and the end face ( 4 ) of the opening ( 6 , 7 ) with one or more further layers ( 2 , 13 ) is connected.
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