DE19953173A1 - Dichtung - Google Patents

Abstract

Eine Dichtung (1) umfasst eine dünne Platte zur Anordnung zwischen gegenüberliegenden Flächen eines Zylinderblocks (62) und eines Zylinderkopfs (61). An der dünnen Platte sind plastisch verformbare Klebstoffe (7, 8) an Bereichen angebracht, wo die dünne Platte an den gegenüberliegenden Flächen anliegt. Die Klebstoffe (7, 8) kleben an den gegenüberliegenden Flächen, um eine relative Verlagerung zu hemmen, die konstant zwischen den Passflächen der Platte und den gegenüberliegenden Flächen auftreten könnte. Dies trägt dazu bei, die Dichtung steif zu halten. Die plastisch verformbaren Klebstoffe (7, 8) sind entlang Umfängen von Zylinderbohrungslöchern (3) an den Bereichen angeordnet, wo die dünne Platte an den gegenüberliegenden Flächen anliegt. Wenn die Klebstoffe (7, 8) an den gegenüberliegenden Flächen haften, bilden sie nicht nur eine zuverlässige Kopf-Block-Abdichtunge, sondern unterbinden auch aufgrund der plastischen Verformung der Klebstoffe (7, 8) die Verlagerung, die konstant zwischen den Passflächen auftreten könnte. Zusätzlich absorbiert die elastische Verformung der Klebstoffe (7, 8) eine vorübergehende Verlagerung. Die Klebstoffe (7, 8) können ferner einen Schwund der Federkonstanten minimieren, um die Dichtung vor Ermüdungsausfall zu bewahren, der andernfalls an oder in der Nähe von Wülsten in der Dichtung auftreten könnte.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung zur Abdichtung gegenüberliegender Flächen von Strukturkomponenten, wie etwa Zylinderblöcken, Zylinderköpfen und anderen.

Häufig wird eine Metalldichtung für Kraftfahrzeugmotoren verwendet, um beispielsweise zwischen einem Zylinderblock und einem Zylinderkopf abzudichten, wobei die Dichtung eine Metallplatte aufweist, an deren Oberflächen Wülste oder Einfassungen vorgesehen sind, die sich entlang Zylinderbohrungslöcher umgebenden Flächen erstrecken, wobei die Metallplatten an ihren Oberflächen mit einer elastischen Beschichtung umschlossen sind. Wenn die Metalldichtung der herkömmlichen Struktur zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf zusammengepresst wird, unterliegt die Metalldichtung an den Wülsten, Einfassungen, gefalteten Abschnitten oder dergleichen stärkeren Kompressionsspannungen dort, wo die elastischen Beschichtungen stark gegen die gegenüberliegenden Flächen gedrückt werden. Dies unterstützt den Dichteffekt, damit heiße Verbrennungsgase nicht aus der Zylinderbohrung zwischen den gegenüberliegenden Flächen von Metalldichtung und Zylinderblock oder Zylinderkopf hindurch austreten können. Beispiele dieser herkömmlichen Metalldichtungen sind in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 357371 /1992, 89114/1997 sowie 285086/1996 offenbart.

Da aber die Metalldichtung gewöhnlich dem wiederholt sehr starken Gasdruck ausgesetzt wird, der durch Explosion in der Brennkammer des Zylinders verursacht wird, verlagert sich der Zylinderkopf relativ zum Zylinderblock bei sehr hohen Druckstößen, wodurch sich die Dicke der Metalldichtung an den Dichtflächen um die Zylinderbohrungen herum ändert. Die herkömmliche Metalldichtung hat somit den Nachteil, dass die Wülste oder Wellen an der Metallplatte etwas ihre Höhe ändern und somit die elastischen Beschichtungen an der Metallplatte sich elastisch verformen, wodurch die elastische Beschichtung und die Wülste kompressions- oder spannungslos werden können.

Im Hinblick auf diesen Nachteil gilt: je höher die Wülste und je elastischer die elastischen Beschichtungen sind, desto größer ist der Grad elastischer Verformungen. Dies verursacht ein wesentliches Problem durch Ermüdungsausfall von Wülsten u. a. Zur Überwindung dieses Problems wurden herkömmlich die Metalldichtungen konstruktiv immer komplizierter. Jedoch fehlt es auch bei den herkömmlichen komplizierten Metalldichtungen an Flexibilität oder Anpassungsfähigkeit an verschiedene Motorkonstruktionen.

Ferner ist die Verlagerung des Zylinderkopfs in Richtung quer zum Spalt zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock von der Federkonstante an den Kopf-Block-Dichtungsbereichen für die Zylinderbohrungen abhängig. Das heißt, eine größere Federkonstante oder Steifheit ergibt eine geringere Verlagerung. Daher kann die Verlagerung des Zylinderkopfs geringer gemacht werden, wenn die Metallplatte aus einem Material mit höherem Elastizitätskoeffizienten hergestellt ist oder konstruktiv steifer ausgebildet ist, anstelle der Bildung der Wülste oder elastischer Beschichtungen. Wenn man jedoch die Kompensation einer Fehlausrichtung zwischen den gegenüberliegenden Flächen betrachtet und die gleichmäßige Presskraft über die gesamten gegenüberliegenden Flächen, gab es bisher keine Metalldichtung zur Abdichtung zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs oder zwischen den benachbarten Metallplatten in der Metalldichtung ohne elastische Elemente. Daher wird heute bei den Metalldichtungen irgendein elastisches Element oder eine elastische Konstruktion verwendet.

Bei der Technik von Metalldichtungen ist das Einschränken der Verlagerung, unter Verwendung von Material oder einer Konstruktion mit größerem Elastizitätskoeffizienten für den elastischen Effekt, gegenläufig zu der gleichmäßigen Presskraft über die gesamten Gegenflächen der Strukturkomponenten. Es wurde noch keine Metalldichtung entwickelt, die preisgünstig aus einem Material hergestellt oder konstruiert ist, welche diesen beiden gegenläufigen Anforderungen genügen kann.

Alternativ zu den herkömmlichen Wülsten, die zur Kopf-Block-Abdichtung an der Metallplatte wellenförmig ausgebildet sind, sollte es möglich sein, die Dichtung im Wesentlichen unelastisch oder steif zu machen, ohne dass die Elastizität oder der Elastizitätskoeffizient abnimmt, obwohl andere Mittel entwickelt wurden, die zum Sichern des Dichteffekts plastisch verformbar sind.

Ferner, wenn die Metalldichtung ohne komplizierte Konstruktion, wie etwa Wülsten an den Metallplatten, für den Dichteffekt auskommt, entfallen Probleme der Dauerermüdung, die an oder nahe den Wülsten oder Wellungen auftreten könnten. Wenn man keinen Kunststoff- Metallbearbeitungsvorgang zur Bildung der Wülste an der Metallplatte benötigt, benötigt man keine Form, wodurch die Metallbearbeitungsschritte einfach werden, mit geringeren Herstellungskosten der Metalldichtung. Ferner führt der verbesserte Dichteffekt zu einer geringen Anzahl von Metallplatten, was die Herstellungskosten der Metalldichtung senkt.

Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu überwinden und insbesondere eine Verbesserung in einer Metalldichtung anzugeben, die zwischen den gegenüberliegenden Flächen von Strukturkomponenten anzuordnen ist und zumindest eine dünne Platte aufweist, die Fluid-Verbindungsbohrungen aufweist.

Erfindungsgemäß wird eine verbesserte Dichtung vorgeschlagen, bei der ein Klebstoff in einem Bereich vorgesehen ist, wo eine dünne Platte zumindest an einer der gegenüberliegenden Flächen der Strukturkomponenten anliegt, wodurch die relative Verlagerung, die zwischen den Gegenflächen der dünnen Platte und einer Strukturkomponente konstant auftreten kann, durch plastische Verformung des Klebstoffs aufgenommen wird. Wegen des Klebstoffs kann die Dichtung ziemlich steif sein, ohne dass die Federkonstante abnimmt, um die Dichtung vor Ermüdungsausfall zu schützen, der andernfalls an oder nahe den in der Dichtung ausgebildeten Wülsten auftreten könnte.

Die Erfindung befasst sich mit einer Verbesserung einer Dichtung, die zwischen gegenüberliegenden Flächen von Strukturkomponenten anzuordnen ist und die zumindest eine dünne Platte aufweist, die Fluid- Verbindungslöcher enthält, wobei plastisch verformbare Klebstoffe an beiden entgegengesetzten Seiten der Platte angebracht sind, die zu den gegenüberliegenden Flächen weisen, um Passflächen vorzusehen, wo die Klebstoffe in Klebung mit den gegenüberliegenden Flächen kommen, um hierdurch eine relative Verlagerung zwischen den entgegengesetzten Seiten der Platte und den gegenüberliegenden Flächen der Strukturkomponenten durch zumindest plastische Verformung der Klebstoffe zu begrenzen.

Die dünne Platte kann aus irgendeinem Metall oder Harz hergestellt sein. Die Klebstoffe werden fest an den entgegengesetzten Flächen der dünnen Platte angebracht, durch Abdecken der durch Metallbearbeitung entstandenen Unregelmäßigkeiten auf den Bereichen, wo die dünne Platte die gegenüberliegenden Flächen berührt. Alternativ können die Klebstoffe auf die entgegengesetzten Seiten der Platte in Bereichen aufgetragen werden, welche die Passflächen bilden.

Die Stelle, wo die Klebstoffe an der dünnen Platte angeordnet werden, kann in Abhängigkeit von der Konstruktion der Dichtung gewählt werden, in der die Klebstoffe erforderlich sind. Wenn beispielsweise die Bereiche für die Passflächen an beiden entgegengesetzten Seiten der dünnen Platte angeordnet werden, stimmen die Positionen der Klebstoffe an entgegengesetzten Seiten der dünnen Platte miteinander überein. Wenn bei dieser Konstruktion der Klebstoffe die Dichtung zwischen den gegenüberliegenden Flächen zusammengepresst wird, wird die Presskraft auf die übereinanderliegenden Klebstoffe konzentriert, wobei die Kompressions-Dichtspannung zum Zusammendrücken der Passflächen dazu beiträgt, die Dichtleistung zu erhöhen.

Wenn die dünne Platte durch maschinelle Bearbeitung oder Schneidkratzer an den die Passflächen bildenden Bereichen Unregelmäßigkeiten aufweist, passt sich der auf die Seite der dünnen Platte aufgetragene, plastisch verformbare Klebstoff an die Kratzer an der Oberfläche der dünnen Platte an, und haftet damit fest an der dünnen Platte unter Glättung der Passflächen.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine verbesserte Dichtung vorgeschlagen, bei der die Klebstoffe jeweils in einem ringförmigen Bereich vorbestimmter Breite angeordnet sind, mit radialem Abstand von einem Umfang des zugeordneten Fluid-Verbindungslochs.

Da bei der Modifikation der plastisch verformbare Klebstoff auf die dünne Platte aufgetragen wird, ist es nicht erforderlich, von vornherein die Genauigkeit der Konfiguration und die Dicke des Klebstoffs zu definieren. Beispielsweise kann der Klebstoff in irgendeiner geeigneten Kontur, ähnlich den herkömmlich in die Platte eingearbeiteten Wülsten, ausgebildet werden, wie etwa mit konvexem Querschnitt, einem gleichmäßig dicken Streifen oder einem Strang. Natürlich ist jede Anzahl der Bereiche möglich, auf die der Klebstoff aufgetragen wird.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Dichtung angegeben, die aus übereinanderliegenden dünnen Platten zusammengesetzt ist, wobei an entgegengesetzten äußeren Platten die Klebstoffe nur in solchen Bereichen angebracht sind, die mit den gegenüberliegenden Flächen in Kontakt kommen, während an den restlichen, benachbarten inneren Platten an deren beiden entgegengesetzten Seiten Klebstoffe angebracht sind, so dass die Platten zusammenkleben.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Dichtung vorgeschlagen, bei der die dünne Platte mit einem Halbwulst versehen ist, der um den Umfang des zugeordneten Fluid-Verbindungslochs ausgebildet ist, wobei die Klebstoffe an dem Halbwulst benachbarten Bereichen angeordnet sind.

Nach einem weiteren anderen Aspekt der Erfindung wird eine Dichtung vorgeschlagen, bei der die Strukturkomponenten ein Zylinderkopf und ein Zylinderblock sind, der mit dem Zylinderblock zu kombinieren ist, wobei die Fluid-Verbindungslöcher Zylinderbohrungslöcher sind, die in der dünnen Platte in Ausrichtung zu Zylinderbohrungen in dem Zylinderblock ausgebildet sind, wobei die Klebstoffe um die Löcher in der dünnen Platte angeordnet sind.

Bevorzugt werden Klebstoffe mit Urethanpolymeren verwendet, die wärmebeständig sind, plastisch verformbar sind und nicht aushärten. Der Fachmann wird erkennen, dass Urethanpolymere nicht nur überragende Hafteigenschaften haben, gut plastisch verformbar sind und nicht aushärten, sondern auch eine flüssige Substanz mit guter Fließfähigkeit und adäquater Viskosität auch unter Umgebungstemperatur sind. Zusätzlich sind Urethanpolymere überragend wasserbeständig und ölbeständig und haben ferner nicht nur eine Wärmebeständigkeit auf hohe Temperaturen im Bereich von 200°C bis 300°C, sondern härten auch unter dem gerade erwähnten Temperaturbereich nicht aus.

Mit der oben beschriebenen Dichtung kann durch die plastisch verformbaren Klebstoffe die Verformung, die andauernd an der Kopf- Block-Dichtfläche auftritt, durch die plastische Verformung des Klebstoffs gehemmt werden, während die Verlagerungs-Verformung durch die Elastizität des Klebstoffs aufgenommen werden kann. Das heißt, die Klebecharakteristiken der Klebstoffe halten die Dichtung dicht gegenüber sowohl der Verlagerung, die in Kompressionsrichtung der Dichtung auftritt, als auch der relativen Verlagerung oder Verschiebung, die zwischen den gegenüberstehenden Flächen auftritt. Im Ergebnis kommt die Dichtung ohne eigene elastische Verformung aus, die andernfalls für die Federkonstante einer Höhe verantwortlich ist, die einem plastischen Verformungsbetrag der Klebstoffe äquivalent ist, so dass die Federkonstante der Dichtung nicht kleiner gemacht zu werden braucht. Dies ermöglicht den Schutz der Dichtung gegen weitere Verlagerung und gibt der Gesamtdichtung eine gewünschte hohe Steifigkeit.

Auch wenn eine winzige Verschiebung zwischen den Passflächen der Dichtung und einer der gegenüberliegenden Flächen der Strukturkomponenten in ihrer Ebene auftritt, halten die plastisch verformbaren Klebstoffe die zugeordneten Flächen klebend zusammen, sodaß die Dichtwirkung erhalten bleibt. Wenn die relative Verschiebung, die durch Scherung oder partielles Weichwerden des Klebstoffs verursacht ist, auftritt, kommt es in dem Klebstoff zu einer Wiederherstellung des vorherigen Zustands aufgrund der plastischen Verformung und der Hafteigenschaften des Klebstoffs. Auf diese Weise können die erfindungsgemäßen plastisch verformbaren Klebstoffe die Dichtung unabhängig von einer möglichen Scherverformung in dem Klebstoff dicht halten.

Die plastisch verformbaren Klebstoffe, die um die Zylinderbohrungslöcher herum aufgetragen sind, können bezüglich der Dichteigenschaft an den Wulst in der Dichtung angepasst sein, wodurch es nicht mehr erforderlich ist, an der dünnen Platte einen Wulst oder die Wellung vollständig auszubilden, welche das zugeordnete Loch umgibt. Theoretisch kann man also sagen, dass es nicht erforderlich ist, die plastisch verformbaren Klebstoffe und die vollständigen Wülste gemeinsam zu verwenden. Das heißt, wenn der vollständige Wulst um das zugeordnete Loch herum ausgebildet wird, ist u. U. keine Auftragung von Klebstoffen um das Loch herum erforderlich.

Obwohl, wie oben beschrieben, die Dichtung aus der dünnen Metallplatte hergestellt ist, kann in einigen Fällen die dünne Platte eine Kunststoffplatte sein. Für eine Dichtung zwischen den gegenüberstehenden Flächen eines Zylinderkopfs und eines Einlasskrümmers, wo die Dichtung einer relativ geringen Temperatur ausgesetzt ist, kann beispielsweise anstelle der Metallplatte eine Kunststoffplatte verwendet werden.

Bei der oben beschriebenen Dichtung ermöglicht die Auftragung von plastisch verformbaren Klebstoffen auf die Metallplatte oder die Kunststoffplatte in Dichtflächen bildenden Bereichen, dass die Dichtung eine wesentliche Steifigkeit erhält, ohne Minderung der Federkonstante der Dichtung, was die Dichtleistung zuverlässig macht, wodurch der Verlagerungsbetrag des Zylinderkopfs geringer wird.

Ferner ist u. U. kein Wulst zur Abdichtung erforderlich, und daher hat die Dichtung eine einfache Konstruktion. Dies vermeidet den grundsätzlichen Nachteil herkömmlicher Metalldichtungen: als Hauptproblem den Ermüdungsausfall, der andernfalls an oder nahe den in der Dichtung ausgebildeten Wülsten auftreten kann. Obwohl die Möglichkeit besteht, die Klebstoffe in Kombination mit den Halbwülsten zu verwenden, ist es kaum erforderlich, diese mit den vollständigen Wülsten zu kombinieren, und daher ist es nicht erforderlich, die vollständigen Wülste auszubilden. Demzufolge erübrigt sich eine Form-Matritze, was die Metallbearbeitungsschritte einfach macht, mit geringeren Herstellungskosten der Metalldichtung. Ferner macht die verbesserte Dichtleistung die Anzahl der Metallplatten geringer, was auch die Herstellungskosten der Metalldichtung senkt.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teil-Perspektivansicht einer ersten bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

Fig. 2 eine Teil-Perspektivansicht einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

Fig. 3 eine Teil-Perspektivansicht einer dritten Ausführung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

Fig. 4 eine Teil-Perspektivansicht einer vierten Ausführung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

Fig. 5 eine Teil-Perspektivansicht einer fünften Ausführung einer erfindungsgemäßen Dichtung;

Fig. 6 eine Teil-Draufsicht der Dichtung von Fig. 1; und

Fig. 7 einen schematischen Teilschnitt durch einen Motor, wobei die Dichtung von Fig. 6 zwischen den gegenüberstehenden Flächen eines Zylinderblocks und eines Zylinderkopfs angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen Dichtung. Die Metalldichtung 1 der ersten Ausführung umfasst eine einzige dünne Platte 2, die zwischen einem Zylinderblock und einem Zylinderkopf anzuordnen ist. Die Platte 2 ist eine ebene oder flache Platte ohne Wülste daran und enthält Löcher 3, die zu Zylinderbohrungen in dem Zylinderblock fluchten und durch Kreisumfänge 4 definiert sind. Auf beide entgegengesetzte Seiten 5, 6 der Platte 2, die an den gegenüberliegenden Flächen des Zylinderkopfs und des Zylinderblocks passend anliegen, sind Klebstoffe 7, 8 aufgetragen, die sich plastisch verformen können und an Bereichen angeordnet sind, welche den Umfang 4 des Lochs 3 umgeben. Das heißt, die plastisch verformbaren Klebstoffe sind jeweils in einem ringförmigen Bereich mit radialem Abstand von dem Umfang 4 des zugeordneten Lochs 3 angeordnet, so dass sie eine ringförmige Klebstoff-Haftrippe bilden. Bei der ersten Ausführung sind die Klebstoffe 7, 8 wulstartig, die über die Flächen 5, 6 der dünnen Platte 2 hochstehen. Bevorzugt erstrecken sich die Klebstoffe 7, 8 fortlaufend um die zugeordneten Löcher 3 herum.

Fig. 2 zeigt eine andere Dichtung einer zweiten Ausführung der Erfindung. Diese Metalldichtung 10 umfasst zwei Schichten dünner Platten 11, 12, die zwischen dem Zylinderblock und dem gegenüberliegenden Zylinderkopf angeordnet sind. Die dünnen Platten 11, 12 enthalten, wie die Platte 2 der ersten Ausführung, Löcher 13, die zu Zylinderbohrungen in dem Zylinderblock fluchten und durch kreisförmige Umfänge 14, 19 definiert sind. Auf beide entgegengesetzten Seiten 15, 16 einer der dünnen Platten 11, 12 oder der Platte 11 sind plastisch verformbare Klebstoffe 17, 18 aufgetragen, wodurch ringförmige Klebstoff-Passrippen an ringförmigen Bereichen vorgesehen sind, die das zugeordnete Loch 13 umgeben. Im Gegensatz hierzu trägt die andere Platte 12 an ihrer zur Platte 11 weisenden Seite keinen Klebstoff, wobei aber auf ihrer anderen Seite 21 Klebstoff aufgetragen ist, um eine Passrippe an einem Bereich zu bilden, der im Wesentlichen dem Klebstoff 17, 18 an dem Gegenstück 11 entspricht.

Bei der Dichtung der zweiten Ausführung wird die Block-Kopf-Abdichtung sowohl durch den Klebstoff 17 auf der Seite 15 der Platte 11 als auch den Klebstoff 22 auf der Seite 21 der Platte 12 gewährleistet, ähnlich wie mit den Klebstoffrippen 7, 8 der ersten Ausführung. Zusätzlich unterstützt der Klebstoff 18, der über die Seite 16 der Platte 11 hochsteht, den Dichteffekt zwischen den benachbarten Platten 11, 12. Der Klebstoff 18 wird entsprechend den anderen Klebstoffen 17, 22 angeordnet, so dass drei Klebstoffrippen 17, 18, 22 übereinander zu liegen kommen, um die Abdichtung zwischen der Dichtung 10 und dem Zylinderblock bzw. dem Zylinderkopf sowie den Dichteffekt zwischen den benachbarten Platten 11, 12 der Dichtung 10 zu verbessern.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführung der Erfindung. Eine Dichtung 30 umfasst eine einzige dünne Platte 32, die zwischen einem Zylinderblock und einem Zylinderkopf anzuordnen ist. Die Metallplatte 32 ist eine flache Platte ohne Wülste daran. Auf beide entgegengesetzte Seiten 35, 36 der dünnen Platte 32 sind ringförmige Klebstoffstreifen 37, 38 aufgetragen, einer an jeder Seite, die einen Umfang 34 eines Zylinderbohrungslochs 33 mit gleichmäßiger Dicke und einer vorbestimmten radialen Breite umgeben, beginnend vom Umfang 34 des Lochs 33. Wenn die Dichtung 30 zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs zusammengepresst wird, werden die Klebstoffstreifen 37, 38 über relativ große Bereiche passend an die gegenüberliegenden Flächen gedrückt, um hierdurch eine zuverlässige Block-Kopf-Abdichtung um den Umfang 34 des Lochrands 33 herum zu gewährleisten.

Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführung der Erfindung. Diese Dichtung 40 nach der vierten Ausführung umfasst eine einzige dünne Platte 42 aus einer ebenen oder flachen Schicht ohne Wülste daran, in der Löcher 43 ausgebildet sind. Die dünne Platte 42 ist an beiden entgegengesetzten Seiten 45, 46 mit elastischen Beschichtungen 49 versehen, eine an jeder Seite. An den Beschichtungen 49 sind Klebstoffe 47, 48 angebracht, die, ähnlich den Klebstoffen 7, 8 der ersten Ausführung, zu ringförmigen Wülsten ausgebildet sind, die über die Seiten 45, 46 der Platte 40 an ringförmigen Bereichen mit radialem Abstand von dem Umfang 44 hochstehen, der ein zugeordnetes Zylinderbohrungsloch 43 definiert. Ähnlich wie bei Beschichtungen herkömmlicher Metalldichtungen kompensieren die Beschichtungen 49 winzige Unregelmäßigkeiten, die an den gegenüberliegenden Flächen vorhanden sind, und schützen die dünne Platte 42.

In Fig. 5 ist eine fünfte Ausführung der Erfindung dargestellt. Eine Metalldichtung 50 umfasst eine dünne Platte 52, die einen versetzten Abschnitt in Form eines Halbwulstes 59 aufweist, wobei Klebstoffe 57, 58 auf die entgegengesetzten Seiten derselben aufgetragen sind, einer auf jeder Seite. Bevorzugt ist der Versatzbetrag des Halbwulstes 59 klein, und entspricht hier etwa der Plattendicke. Die Klebstoffe 57, 58 sind, wie die Klebstoffe in den ersten bis vierten Ausführungen, an einem ringförmigen Bereich mit radialem Abstand von einem zugeordneten Umfang 54 angeordnet, der eine Zylinderbohrung 53 definiert, um hierdurch ringförmige Klebstoff-Passrippen oder -Wülste zu bilden. Wenn die Metalldichtung 50 zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Zylinderblocks und des Zylinderkopfs zusammengepresst wird, wird die auf die Dichtung ausgeübte Kompressions-Dichtkraft in den Bereichen besonders groß, wo die Halbwülste 59 in Presskontakt mit den gegenüberliegenden Flächen gedrückt werden, im Vergleich zur Dichtkraft an den verbleibenden Bereichen der Dichtung. Dies verbessert die Block-Kopf-Dichtung an den Bereichen der Halbwülste. Anders als der vollständige Wulst kann der Halbwulst einfach bearbeitet werden, was zu einer Minderung der Herstellungskosten der Metalldichtung führt. Ferner ist beim Halbwulst das Problem des Ermüdungsfehlers geringer.

Fig. 6 zeigt teilweise die Dichtung von Fig. 1. Fig. 7 zeigt einen Motor, in dem die Dichtung von Fig. 6 zwischen den gegenüberliegenden Flächen eines Zylinderblocks und eines Zylinderkopfs angeordnet ist.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die Dichtung 1 eine Metalldichtung für einen Mehrzylindermotor, die Löcher 3 enthält, die nebeneinander in Flucht zu den Zylinderbohrungen 63 in einem Zylinderblock 62 angeordnet sind, wobei sich in jeder Zylinderbohrung ein Kolben 64 einwärts und auswärts bewegt. Die Dichtung 1 ist an ihren entgegengesetzten Seiten mit ringförmigen Klebstoffen 7, 8 versehen, welche den Umfang 4 des zugeordneten Lochs 3 umgeben. In den Randbereich der Dichtung 1 sind mehrere Passlöcher 9 gebohrt, in die Klemmbolzen oder Zylinderkopfbolzen eingesetzt sind, um die Dichtung 1 zwischen den gegenüberliegenden Flächen 65, 66 des Zylinderkopfs 61 und des Zylinderblocks 62 zusammenzupressen. Abgesehen von den Passlöchern 9 für die Klemmbolzen enthält die Dichtung 1 weitere Löcher für verschiedene Zwecke, wie etwa Fluidverbindungen, Metallbearbeitungs- und Montagelöcher, wie etwa Wasserlöcher, Öllöcher, Passstiftlöcher und andere. Jedoch sind diese Löcher dem Fachmann an sich bekannt, und daher wird von einer detaillierten Beschreibung abgesehen.

Die Dichtung 1 wird zwischen den gegenüberliegenden Flächen 65, 66 des Zylinderkopfs 61 und des Zylinderblocks 62 in einer derartigen Beziehung angeordnet, dass die Löcher 3 in Flucht zu den Zylinderbohrungen 63 angeordnet werden, und wird dann durch die Klemmbolzen von den gegenüberliegenden Flächen 65, 66 zusammengepresst. Hierbei kommen beide entgegengesetzten Seiten 5, 6 der Dichtung 1 in Kontakt mit den gegenüberliegenden Flächen 65, 66, während die Klebstoffe 7, 8 an ihren zugeordneten gegenüberliegenden Flächen 65, 66 ankleben, so dass die Block-Kopf-Abdichtung gebildet wird, um einen Austritt der Verbrennungsgase aus den Zylinderbohrungen 63 durch die Spalte zwischen den gegenüberliegenden Flächen 65, 66 zu verhindern.

Es ist an folgende Varianten gedacht: Obwohl in den obigen Ausführungen der Klebstoff als ringförmiger Wulst oder Streifen gleichmäßiger Breite und Dicke über den gesamten Umfang des Zylinderbohrungslochs ausgebildet ist, kann er alternativ in der Breite und Höhe in Abhängigkeit davon veränderlich sein, welcher Dichteffekt erforderlich ist. Bevorzugt ist es, den Klebstoff an solchen Bereichen besonders breit und hoch zu machen, wo ein hoher Dichteffekt erforderlich ist, oder an Bereichen zwischen benachbarten Löchern in der Metalldichtung für den Mehrzylindermotor, im Vergleich zu den verbleibenden Bereichen der Dichtung. Ferner besteht die Möglichkeit, dass die benachbarten Klebstoffe ineinander übergehen, wobei jeder von diesen den Umfang eines der benachbarten Löcher umgibt. Ferner kann der Klebstoff als Mehrfachrippe ausgestaltet sein, wie etwa als Doppelrippe um den Umfang des Lochs. Alternativ ist der, etwa in Bezug auf Fig. 5 beschriebene, Halbwulst nicht auf den Bereich um das Zylinderbohrungsloch herum beschränkt, sondern kann auch um die anderen Löcher herum ausgebildet werden, wie etwa Wasserlöcher, Öllöcher und die anderen Löcher, die in die Metalldichtung gebohrt oder gestanzt sind, in Kombination mit den an dem Halbwulst angebrachten Klebstoffen.

Eine erfindungsgemäße Dichtung 1 umfasst eine dünne Platte zur Anordnung zwischen gegenüberliegenden Flächen eines Zylinderblocks 62 und eines Zylinderkopfs 61. An der dünnen Platte sind plastisch verformbare Klebstoffe 7, 8 an Bereichen angebracht, wo die dünne Platte an den gegenüberliegenden Flächen anliegt. Die Klebstoffe 7, 8 kleben an den gegenüberliegenden Flächen, um eine relative Verlagerung zu hemmen, die konstant zwischen den Passflächen der Platte und den gegenüberliegenden Flächen auftreten könnte. Dies trägt dazu bei, die Dichtung steif zu halten. Die plastisch verformbaren Klebstoffe 7, 8 sind entlang Umfängen von Zylinderbohrungslöchern 3 an den Bereichen angeordnet, wo die dünne Platte an den gegenüberliegenden Flächen anliegt. Wenn die Klebstoffe 7, 8 an den gegenüberliegenden Flächen haften, bilden sie nicht nur eine zuverlässige Kopf-Block-Abdichtung, sondern unterbinden auch aufgrund der plastischen Verformung der Klebstoffe 7, 8 die Verlagerung, die konstant zwischen den Passflächen auftreten könnte. Zusätzlich absorbiert die elastische Verformung der Klebstoffe 7, 8 eine vorübergehende Verlagerung. Die Klebstoffe 7, 8 können ferner einen Schwund der Federkonstanten bzw. der Elastizität minimieren, um die Dichtung vor Ermüdungsausfall zu bewahren, der andernfalls an oder in der Nähe von Wülsten in der Dichtung auftreten könnte.

Claims (15)

1. Dichtung zur Anordnung zwischen gegenüberliegenden Flächen von Strukturkomponenten, umfassend zumindest eine dünne Platte (2, 11, 12, 32, 42, 52), welche Fluidverbindungslöcher (3, 13, 33, 43, 53) enthält, wobei plastisch verformbare Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) an beiden zu den gegenüberliegenden Flächen weisenden entgegengesetzten Seiten (5, 6, 15, 16, 21, 35, 36, 45, 46, 55, 56) der Platte (2, 11, 12, 32, 42, 52) angebracht sind, um dort Passbereiche zu bilden, wo die Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) an die gegenüberliegenden Flächen zu kleben sind, um hierdurch eine relative Verlagerung zwischen den entgegengesetzten Saiten (5, 6, 15, 16, 21, 35, 36, 45, 46, 55, 56) der Platte (2, 11, 12, 32, 42, 52) und den gegenüberliegenden Flächen der Strukturkomponenten unter zumindest plastischer Verformung der Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) zu hemmen.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Platte (2, 11, 12, 32, 42, 52) aus Metall oder/und Harz hergestellt ist.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) fest an den entgegengesetzten Seiten (5, 6, 15, 16, 21, 35, 36, 45, 46, 55, 56) der dünnen Platte (2, 11, 12, 32, 42, 52) angebracht sind, um durch Metallbearbeitung an den entgegengesetzten Seiten (5, 6, 15, 16, 21, 35, 36, 45, 46, 55, 56) gebildete Unregelmäßigkeiten an den Bereichen abzudecken, wo die dünne Platte (2, 11, 12, 32, 42, 52) die gegenüberliegenden Flächen berührt.

4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) auf die entgegengesetzten Seiten (5, 6, 15, 16, 21, 35, 36, 45, 46, 55, 56) der dünnen Platte (2, 11, 12, 32, 42, 52) in Bereichen aufgetragen sind, welche die Passflächen bilden.

5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an entgegengesetzten Seiten (5, 6, 15, 16, 21, 35, 36, 45, 46, 55, 56) der dünnen Platte (2, 11, 12, 32, 42, 52) vorgesehenen Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) positionsmäßig miteinander übereinstimmen.

6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffe (37, 38) jeweils an einem Ringbereich vorbestimmter Breite angeordnet sind, der mit radialem Abstand von einem Umfang (34) des zugeordneten Fluid- Verbindungslochs (33) angeordnet ist.

7. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffe (37, 38) jeweils entlang einem Ringbereich angeordnet sind, der radial eine vorbestimmte Breite von einem Umfang (34) des zugeordneten Fluidverbindungslochs (33) überspannt.

8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffe (37, 38) als Wülste ausgebildet sind, die über die Seiten der dünnen Platte (32) hochstehen.

9. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffe (37, 38) an den Seiten der dünnen Platte (32) mit gleichmäßiger Dicke angebracht sind.

10. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an den entgegengesetzten Seiten der dünnen Platte (42) jeweils eine Beschichtung (49) ausgebildet ist und Klebstoffe (47, 48) an den Beschichtungen (49) angeordnet sind.

11. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus übereinander liegenden dünnen Platten (2, 11, 12, 32, 42, 52) zusammengesetzt ist, wobei an entgegengesetzten äußeren Platten die Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) nur an jenen Seiten derselben angebracht sind, die an den gegenüberliegenden Flächen anliegen, während an den einander benachbarten restlichen inneren Platten die Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) an beiden entgegengesetzten Seiten (5, 6, 15, 16, 21, 35, 36, 45, 46, 55, 56) derselben angebracht sind.

12. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Platte (52) entlang den Umfängen (54) der Fluid-Verbindungslöcher (53) mit Halbwülsten (59) versehen ist und die Klebstoffe (57, 58) an den benachbarten Bereichen der Halbwülste (59) angeordnet sind.

13. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturkomponenten ein Zylinderkopf (61) und ein mit dem Zylinderkopf (61) zu kombinierender Zylinderblock (62) sind, wobei die Fluid-Verbindungslöcher Zylinderbohrungslöcher (3) sind, die in der dünnen Platte in Flucht zu den Zylinderbohrungen (63) in dem Zylinderblock (62) ausgebildet sind, und wobei die Klebstoffe (7, 8) um die Löcher (3) in der dünnen Platte herum angeordnet sind.

14. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffe (7, 8, 17, 18, 22, 37, 38, 47, 48, 57, 58) aus wärmebeständigen, plastisch verformbaren und nicht härtenden Urethanpolymeren hergestellt sind.

15. Dichtung nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung eine Block-Kopf-Abdichtung bildet, um zu verhindern, dass Verbrennungsgase aus den Zylinderbohrungen durch Spalte zwischen den gegenüberliegenden Flächen austreten.