DE202005019554U1

DE202005019554U1 - Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung

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Publication number: DE202005019554U1
Application number: DE200520019554
Authority: DE
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2015-12-15

Abstract

Flachdichtung mit einer mindestens eine abzudichtende Durchgangsöffnung aufweisenden Dichtungsplatte, welche wenigstens eine Stahlblechlage mit einer der Durchgangsöffnung entsprechenden Öffnung besitzt, wobei mindestens ein Randbereich der Stahlblechlage zur Bildung eines Falzbördels mindestens einmal um ca. 180° (im Querschnitt) umgefaltet und so auf sich selbst umgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlblechlage hergestellt ist aus einem kaltgewalzten Stahlblech aus einem nichtrostenden Stahl der in der Europäischen Norm EN 10088 aufgeführten Werkstoffe im
(a) lösungsgeglühten Zustand (+AT) oder im
(b) derart kaltgewalzten Zustand, dass der Stahl eine Zugfestigkeit von höchstens 1000 N/mm² aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung mit einer mindestens eine abzudichtende Durchgangsöffnung aufweisenden Dichtungsplatte, welche wenigstens eine Stahlblechlage mit einer der Durchgangsöffnung entsprechenden Öffnung besitzt, wobei mindestens ein Randbereich der Stahlblechlage zur Bildung eines Falzbördels mindestens einmal um ungefähr 180° (im Querschnitt durch die Stahlblechlage) umgefaltet und so auf sich selbst umgelegt ist. Hauptsächlich betrifft die Erfindung eine solche derartige Flachdichtung, bei der der Falzbördel die Stahlblechlagenöffnung umschließt. Insbesondere betrifft die Erfindung eine als Zylinderkopfdichtung gestaltete Flachdichtung.
Bei der erwähnten Durchgangsöffnung kann es sich um eine Öffnung für den Durchtritt von Fluiden (Gase, Flüssigkeiten), beispielsweise aber auch um eine Öffnung für den Durchtritt einer Schraube handeln, mit welcher die Flachdichtung zwischen Dichtflächen zweier Bauteile eingespannt wird.
Flachdichtungen der eingangs erwähnten Art sind bekannt, und zwar insbesondere in der Form von Zylinderkopfdichtungen. Dabei handelt es sich um zumindest im wesentlichen metallische Flachdichtungen, welche ein- oder mehrlagig sein können, d. h. eine oder mehrere aufeinander angeordnete Metallblechlagen aufweisen, und die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere solche zumindest im wesentlichen metallische Flachdichtungen.
Solche Flachdichtungen weisen um Fluid-Durchgangsöffnungen herum mindestens ein Abdichtelement auf, welches die Durchgangsöffnung umschließt. Dieses Abdichtelement kann die Form einer in eine Stahlblechlage eingeprägten Sicke haben, welche als sogenannte Vollsicke (mit ungefähr kreisbogenförmigem Querschnitt) oder als sogenannte Halbsicke (mit einem ungefähr stufenförmigen Querschnitt) gestaltet und höhenelastisch ist, d. h. die Sicke lässt sich elastisch etwas abflachen. Das Abdichtelement kann aber z. B. auch die Form einer ringförmigen, die Durchgangsöffnung umschließenden Verstärkung oder Verdickung einer Mefallblechlage haben, welche dadurch erzeugt wurde, dass ein die Durchgangsöffnung umschließender Randbereich der Metallblechlage zur Bildung eines die Durchgangsöffnung umschließenden sogenannten Falzbördels um ungefähr 180° (im Querschnitt durch die Metallblechlage) umgefaltet und so auf sich selbst umgelegt wurde. Ein solcher ringförmiger Falzbördel kann aber auch einen Verformungsbegrenzer (üblicherweise Stopper genannt) für eine benachbarte Abdichtsicke bilden, um zu verhindern, dass diese beim Einbau und/oder im Betrieb einer Maschine übermäßig abgeflacht wird und dadurch ihre für ihre Abdichtfunktion erforderliche Höhenelastizität verliert oder gar reißt; in einem solchen Fall hat der Falzbördel dann aber häufig nicht nur die Funktion eines Stoppers, sondern zusätzlich auch noch die Funktion eines Abdichtelements, denn vor allem bei Zylinderkopfdichtungen werden die Elemente der Dichtung so dimensioniert, dass bei eingebauter Dichtung nicht nur die Abdichtsicke, sondern auch der dieser zugeordnete Stopper stets überall gepresst wird. Solche Falzbördel findet man aber auch an anderen Stellen bekannter Flachdichtungen, z. B. um Durchgangsöffnungen für Montageschrauben herum, um um eine solche Schraubenöffnung herum abzudichten und/oder eine Abstützung für die Schraubenkräfte zu schaffen. Schließlich gibt es auch schon Abstützelemente in Form von an einem äußeren oder inneren Rand einer Stahlblechlage angeordneten und auf die letztere zur Bildung eines Falzbördels umgefalteten Blechzungen oder -lappen.
Bei bekannten Flachdichtungen, insbesondere bei bekannten Zylinderkopfdichtungen, welche als Abdichtelement eine in eine Metallblechlage eingeprägte Sicke aufweisen, wird bislang eine solche Metallblechlage aus einem Cr-Ni-Federstahlblech im harten oder zumindest nahezu harten Zustand hergestellt, damit die Sicke die vorstehend erwähnten federelastischen Eigenschaften hat. Ein solches Federstahlblech lässt sich aber naturgemäß nur schwer und innerhalb enger Grenzen umformen, weshalb sich an einem solchen Federstahlblech ein ringförmiger Falzbördel nur schwer oder gar nicht herstellen lässt – letzteres dann, wenn die Breite des umgelegten Randbereichs ein verhältnismäßig geringes Maß überschreitet. Außerdem besteht dann, wenn für die Herstellung der Dichtungslage ein Federstahlblech im harten oder nahezu harten Zustand verarbeitet wird, das Risiko, dass bei einer dynamischen Belastung der Flachdichtung (wie dies bei einer Zylinderkopfdichtung um deren Brennraumöffnungen herum stets der Fall ist) sich an der Biegekante des Falzbördels im Laufe der Zeit Risse bilden und so die Dichtung zerstört wird. Deshalb wird bei Flachdichtungen der in Rede stehenden Art ein Stopper selbst dann, wenn er einer Durchgangsöffnung unmittelbar benachbart ist, häufig nicht als Falzbördel gestaltet sondern dadurch erzeugt, dass auf der Federstahlblechlage ein als separates Teil ausgestanzter Metallblechring z. B. durch Schweißen befestigt wird; an die Stelle eines solchen Metallblechrings tritt bei manchen bekannten Flachdichtungen ein ringförmiger Materialauftrag auf der Federstahlblechlage. In beiden Fällen erhöht die Herstellung des Stoppers die Herstellkosten jedoch nicht unbeträchtlich.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, für die vorstehend geschilderten bekannten Flachdichtungen der eingangs erwähnten Art eine Alternative zu schaffen, welche den Spielraum des Dichtungskonstrukteurs bei der Gestaltung von Falzbördeln vergrößert.
Diese Aufgabe lässt sich erfindungsgemäß dadurch lösen, dass bei einer Flachdichtung der eingangs erwähnten Art die Stahlblechlage hergestellt ist aus einem kaltgewalzten Stahlblech aus einem nichtrostenden Stahl der in der Europäischen Norm 10088 aufgeführten Werkstoffe im

(a) lösungsgeglühten Zustand (+AT) oder im
(b) derart kaltgewalzten Zustand, dass der Stahl eine Zugfestigkeit von höchstens 1000 N/mm² aufweist.

Im lösungsgeglühten Zustand bzw. in dem vorstehend definierten kaltgewalzten Zustand sind die vorgenannten Stahlbleche so gut umformbar, dass sich auch verhältnismäßig breite Falzbördel, wie sie z. B. um Brennraumöffnungen einer Zylinderkopfdichtung herum wünschenswert sind, herstellen lassen, ohne dass der auf die Stahlblechlage umgelegte Randbereich z. B. an seinem freien Rand einreißt; die Bruchdehnungswerte (Normbezeichnung A₈₀) der in Rede stehenden Stahlbleche betragen nämlich in solchen Zuständen immer noch mindestens ca. 15 % und ca. 30 % bis sogar mehr als 40 % bei einem Federstahlblech aus einem der zu bevorzugenden nichtrostenden austenitischen Stähle, welche in der Europäischen Norm EN 10151 aufgeführt sind (die Europäische Norm EN 10088 ist die umfassendere Norm, die Europäische Norm EN 10151 bezieht sich nur auf die üblichen Federstähle). Außerdem führt bei diesen Stahlblechen eine Umformung, wie sie bei der Herstellung eines Falzbördels oder dem Prägen einer Sicke stattfindet, in den umgeformten Bereichen eines Stahlblechs zu einer Kaltverfestigung des Werkstoffs mit der Folge, dass dort das Stahlblech elastische Eigenschaften aufweist, welche Abdichtsicken aufweisen müssen und bei einem Falzbördel je nach dessen Funktion erwünscht sind, um Dauerbrüche im Betrieb zu verhindern und dem Falzbördel gegebenenfalls eine gewisse Höhenelastizität zu verleihen. Sollte für einen Anwendungsfall die Elastizität eines umgeformten Bereichs, z. B. einer Abdichtsicke, nicht ausreichend sein, kann die Stahlblechlage im umgeformten Bereich immer noch verhältnismäßig einfach einer lokalen Wärmebehandlung unterzogen werden, z. B. mittels eines Lasers, um eine hinreichende Elastizität zu erzielen.
Im Hinblick darauf, dass die Europäische Norm EN 10151 an sich Federstahlbleche im "federharten" oder hochfesten Zustand betrifft (siehe Anhang A, Abschnitt A1, zweiter Absatz dieser Norm), ist zu beachten, dass, wie vorstehend definiert, erfindungsgemäß das verwendete Stahlblech eben gerade nicht in einem federharten bzw. hochfesten Zustand verwendet wird, sondern im lösungsgeglühten Zustand bzw. im derart kaltgewalzten Zustand, dass der Stahl eine Zugfestigkeit von höchstens 1000 N/mm² aufweist.
Zum Verständnis des Grundgedankens der vorliegenden Erfindung sei noch auf folgendes hingewiesen: Wie sich anhand von Schliffbildern nachweisen lässt, erfolgt beim Umlegen eines insbesondere eine Öffnung umgebenden Randbereichs einer solchen Stahlblechlage eine deutliche Dickenreduktion des Blechs sowohl im Bereich der Biegekante des Blechs, als auch am freien Rand des umgelegten Teils der Blechlage und in der Nähe dieses freien Rands, was auf ein Fließen des Metalls in diesen Bereichen beim Umformen des Blechs zurückzuführen ist, und die damit einhergehende Kaltverfestigung des Materials ist bei für die Erfindung bevorzugten, im folgenden noch zu erwähnenden Stahlblechsorten sehr ausgeprägt.
Andererseits haben diejenigen Bereiche eines Falzbördels einer erfindungsgemäßen Flachdichtung, welche bei der Umformung keine oder keine nennenswerte Kaltverfestigung erfahren haben, noch gewisse plastische Eigenschaften, welche beim Einbau einer erfindungsgemäßen Flachdichtung und im Betrieb dazu führen, dass sich der Falzbördel an die Dichtflächen derjenigen Bauteile anpassen kann, zwischen denen die Flachdichtung eingespannt wird – dieser Effekt ist vor allem dann von erheblicher Bedeutung, wenn der Falzbördel ein Abdichtelement bildet.
Wie sich bereits aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, eignet sich die vorliegende Erfindung in besonderer Weise für Flachdichtungen, welche nur eine einzige, sich über die ganze Dichtungsplatte erstreckende Stahlblechlage aufweist, da sich diese nicht nur mit mindestens einem Falzbördel, sondern ohne weiteres auch noch mit mindestens einer höhenelastischen Sicke versehen lässt.
Ferner erkennt man aufgrund der vorstehenden Ausführungen, dass die vorliegende Erfindung bei Zylinderkopfdichtungen besonders große Vorteile mit sich bringt, weil der Dichtungskonstrukteur dann einen viel größeren Gestaltungsspielraum für Falzbördel hat, welche Brennraum-Durchgangsöffnungen der Dichtungsplatte einer Zylinderkopfdichtung als Abdichtelemente und/oder Stopper umgeben: Um eine Brennraum-Durchgangsöffnung einer Zylinderkopfdichtung herum muss im Motorbetrieb gegen die höchsten auftretenden Mediendrücke, nämlich gegen die hohen Brenngasdrücke, abgedichtet werden, weshalb durch die Zylinderkopfschrauben um die Brennraum-Durchgangsöffnungen herum die höchsten Kräfte auf die Zylinderkopfdichtung ausgeübt werden; wird eine Brennraum-Durchgangsöffnung von einem Falzbördel umschlossen und hat dieser eine geringe Breite und damit Fläche, besteht die Gefahr, dass durch den Falzbördel vor allem die Dichtfläche des üblicherweise aus einer Leichtmetallegierung bestehenden Zylinderkopfs oberhalb des Falzbördels plastisch, d. h. dauerhaft verformt wird.
Erfindungsgemäß ist die umgeformte Stahlblechlage einer erfindungsgemäßen Flachdichtung aus einem nichtrostenden Stahl hergestellt – nach der Definition in der Europäischen Norm EN 10088 enthalten nichtrostende Stähle mindestens 10,5 % Chrom. Solche Stähle, wie sie in der Europäischen Norm EN 10088 aufgelistet sind, haben häufig die Eigenschaften eines Federstahls, und die in der Europäischen Norm EN 10151 aufgelisteten nichtrostenden Stähle, welche, wie sich aus dem folgenden noch ergeben wird, für erfindungsgemäße Flachdichtungen bevorzugt verwendet werden, haben sämtlich die Eigenschaften eines Federstahls. Nichtrostende Stähle sind für Flachdichtungen und insbesondere für Zylinderkopfdichtungen zu bevorzugen, weil sie unter dem Einfluss der abzudichtenden Medien (Gase und Flüssigkeiten) nicht korrodieren.
Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung beruht nun auf einer in sich eigentlich widersprüchlichen Überlegung, nämlich einerseits der Verwendung von Stählen, die im üblichen Lieferzustand verhältnismäßig hart und schlecht umformbar sind, und andererseits in der Verarbeitung dieser Stähle in einem weicheren Zustand (nämlich im lösungsgeglühten Zustand bzw. in einem nur derart kaltgewalzten Zustand, dass der Stahl eine verhältnismäßig geringe Zugfestigkeit und damit Härte aufweist), wobei durch die Umformung (Umlegen eines Randbereichs sowie gegebenenfalls Prägen einer Sicke) der Stahl bereichsweise eine Kaltverfestigung erfährt und gewisse federelastische Eigenschaften erhält.
Die vorliegende Erfindung steht deshalb im Gegensatz zu einem anderen Lösungsversuch der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe, wie ihn die EP-A-1 566 460 offenbart: Nach der EP-A-1 566 460 wird für eine mit Sicken versehene Stahlblechlage einer Zylinderkopfdichtung ein kaltgewalztes Stahlblech aus einem Stahl mit folgender Analyse verwendet (die Angaben stellen Gewichtsprozente dar): 0,08 bis 0,60 % C, 1,0 bis 3,0 % Si, 0,5 bis 3,0 % Mn, mindestens 0,06 % P, höchstens 0,06 % S, höchstens 0,1 % Al und 0,0010 bis 0,0150 % N. Es werden also keine nichtrostenden Stähle verwendet, und solche kaltgewalzten Stahlbleche lassen sich schon im üblichen Lieferzustand verhältnismäßig gut umformen.
Eine besonders hohe Kaltverfestigung, insbesondere beim Prägen einer Sicke, ergibt sich bei austenitischen Stählen, weshalb die in der Europäischen Norm EN 10151 aufgeführten Stähle mit den Werkstoffnummern 1.4310 und 1.4372 bevorzugt werden, aus Kostengründen vor allem Stahlbleche aus dem Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4372. An Blechen aus solchen Stählen lassen sich ringförmige Umlagen (umgelegte Randbereiche) mit einer Breite von bis zu ca. 5 mm herstellen (bei einer Blechdicke, wie sie für Flachdichtungen, insbesondere für Zylinderkopfdichtungen, üblicherweise verwendet wird), ohne dass am freien Rand der Umlage Risse entstehen.
Bei der Verwendung eines Federstahlblechs aus einem nicht-rostenden Stahl nach der europäischen Norm EN 10151 im kaltgewalzten Zustand sollte die Zugfestigkeit ca. 1000 N/mm² möglichst nicht übersteigen (d. h. die Zugfestigkeit sollte im Bereich der beiden niedrigen Zugfestigkeitsstufen +C700 und +C850 nach der europäischen Norm EN 10151 liegen), damit ein Bruchdehnungswert (Normbezeichnung A₈ ₀) von mindestens ca. 20 % sichergestellt ist.
An das Ende der vorliegenden Beschreibung sind angefügt die Tabellen 2 – 5 der Europäischen Norm EN 10088-1 mit der chemischen Zusammensetzung der von dieser Norm betroffenen nichtrostenden Stähle, sowie die folgenden Tabellen aus der Europäischen Norm EN 10151: Tabelle 1 mit der chemischen Zusammensetzung der von dieser Norm betroffenen nichtrostenden Federstähle, Tabelle 3 mit den Zugfestigkeitsstufen dieser Stähle (in dieser Tabelle sind die Zugfestigkeitsstufen +C700 und +C850 definiert), die Tabelle 4 mit den verfügbaren Zugfestigkeitsstufen der durch diese Norm betroffenen Stähle, sowie die Tabelle A.2 mit den Angaben zur minimalen Dehnung (A₈ ₀ %) für kaltgewalzte ferritische und austenitische Stähle bei verschiedenen Zugfestigkeitsstufen.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung eines Stahlblechs aus einem der in der Europäischen Norm EN 10088 aufgeführten Werkstoffe im

(a) lösungsgeglühten Zustand (+AT) oder im
(b) derart kaltgewalzten Zustand, dass der Stahl eine Zugfestigkeit von höchstens 1000 N/mm² hat,

Vorstehend wurde bereits darauf hingewiesen, dass ein auf eine Blechlage zurückgefalteter, d. h. umgelegter Randbereich der Blechlage, nämlich ein Falzbördel, ein Abstützelement z. B. um ein Schraubenloch einer Flachdichtung herum bilden kann. Solche Abstützelemente findet man bei mindestens im wesentlichen metallischen Flachdichtungen aber nicht nur um ein oder mehrere Löcher bzw. Öffnungen herum, sondern auch am äußeren Rand oder an inneren Rändern einer Dichtungsplatte bzw. Metallblechlage von Flachdichtungen, und außerdem muss ein solches Abstützelement eine Schraubenöffnung auch nicht umschließen. Deshalb darf unter einem Falzbördel im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht nur ein ringförmiges Element verstanden werden, vielmehr kann ein Falzbördel auch ein (in der Draufsicht) kurzes oder längliches Abstützelement bilden.
Im folgenden werden anhand einer Zylinderkopfdichtung einige in der beigefügten Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung noch näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung;
2 bis 4 Schnitte nach der Linie 2-2 bzw. 3-3 bzw. 4-4 in 1, und
5 und 6 Schnitte entsprechend der 2 durch zwei weitere Ausführungsformen.
Die 1 wird im folgenden nur insoweit beschrieben, als dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.
Eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Dichtungsplatte der Zylinderkopfdichtung weist eine einzige, sich über die ganze Dichtungsplatte erstreckende Stahlblechlage 12 auf (d. h. es handelt sich um eine einlagige Zylinderkopfdichtung), in der sich vier Brennraumöffnungen 14, 16, 18 und 20, drei Stösselöffnungen 22, 24 und 26 für den Durchtritt von Ventilstösseln sowie Schraubenlöcher 28 für den Durchtritt von Zylinderkopfschrauben und weitere Schraubenlöcher 30 für den Durchtritt anderer Montageschrauben befinden.
Jede der Brennraumöffnungen 14, 16, 18, 20 wird von einem in der Draufsicht kreisringförmigen Falzbördel 34 umschlossen (siehe 2), für dessen Bildung ein eine Brennraumöffnung umschließender Randbereich der Stahlblechlage einmal um ca. 180° umgefaltet und so auf sich selbst umgelegt wurde.
Wie sich aus den 1 und 2 ergibt, ist in die Stahlblechlage 12 eine Halbsicke 36 eingeprägt, welche als geschlossener Linienzug die Gesamtheit der Brennraumöffnungen 14, 16, 18 und 20, zwei der Schraubenlöcher 28 sowie die Gesamtheit einer Vielzahl von unterschiedlich gestalteten Wasserlöchern 38 umschließt – die Wasserlöcher dienen dem Durchtritt des Kühlmittels, dessen Eintritt in die Brennräume durch die Falzbördel 34 und dessen Austritt aus dem Motor durch die Halbsicke 36 verhindert wird. Die die Brennraumöffnungen 14, 16, 18, 20 umschließenden Falzbördel 34 dienen also nicht nur der Brenngasabdichtung, sondern auch der Kühlmittelabdichtung.
Wie die 1 in Verbindung mit den 3 und 4 zeigt, sind am äußeren Rand der Stahlblechlage 12 sowie an inneren, die Stösselöffnungen 22, 24, 26 begrenzenden Rändern der Stahlblechlage 12, Schraubenlöchern 28, 30 benachbart Abstützelemente in Form von kurzen, in der Draufsicht ungefähr geraden Falzbördeln 50, 52, 54, 56 vorgesehen, welche durch Umlegen jeweils eines lappen- oder zungenartigen Randbereichs der Stahlblechlage 12 erzeugt wurden – bei den Falzbördeln 56 handelt es sich um Blechzungen, welche vor dem Umlegen in die benachbarten Wasserlöcher 38 hineinragten.
Schließlich zeigen die 1 und 2 am gemäß 1 linken Schmalseitenrand der Dichtungsplatte 10 noch ein weiteres längliches Abstützelement in Form eines Falzbördels 58.
Die vorliegende Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die die Brennraumöffnungen 14, 16, 18, 20 umschließenden Falzbördel 34, denn für deren Herstellung muss ein kreisringförmiger Randbereich der Stahlblechlage 12 um ca. 180° umgefaltet und auf die eigentliche Stahlblechlage umgelegt werden, und außerdem hat ein solcher Falzbördel 34, d. h. der zu seiner Bildung umgelegte Randbereich der Stahlblechlage 12, vorzugsweise eine erhebliche Breite von beispielsweise 5 mm; ein schwer umzuformendes, hartes Stahlblech würde bei einer solchen Umformung am freien Rand des umgelegten Randbereichs einreißen.
Die 5 und 6, welche einen Schnitt nach der Linie 2-2 in 1 durch zwei weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung zeigen, dienen lediglich dem Zweck zu verdeutlichen, dass bei einer erfindungsgemäßen Flachdichtung ein Falzbördel auch durch mehrfaches Umfalten der Stahlblechlage erzeugt werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß 5 wurde ein Randbereich der Stahlblechlage 12' im Querschnitt ungefähr S-förmig umgefaltet, um einen Falzbördel 34' zu bilden, bei der Ausführungsform gemäß 6 wurde ein Randbereich der Stahlblechlage 12'' zur Bildung eines Falzbördels 34'' zweimal auf sich selbst so zurückgefaltet, dass der freie Rand des besagten Randbereichs im Innern des Falzbördels 34'' liegt.
Alternativ zu den vorstehend definierten und beschriebenen Federstahlblechen aus nichtrostendem Stahl könnte man auch daran denken, aus Kostengründen sogenannte Kohlenstoffstähle zu verwenden, nämlich ein kaltgewalztes Stahlblech aus einem Stahl der in der Europäischen Norm EN 10132 aufgeführten Werkstoffe im weichgeglühten Zustand (+A) oder leicht nachgewalzten Zustand (+LC). Diese Stähle haben häufig einen Bruchdehnungswert (Normbezeichnung A₈₀) von mindestens ca. 20 %, so dass sie in vielen Fällen so gut umformbar sind, dass sich auch verhältnismäßig breite Umlagen (Falzbördel) herstellen lassen.
Tabelle 3 – Zugfestigkeitsstufen im kaltverfestigten Zustand
Tabelle 4 – Verfügbarkeit von Stahlsorten im kaltverfestigten Zustand
Tabelle A.2 – Angaben zur minimalen Dehnung (A₈₀%)für kaltgewalzte ferritische und austenitische Stähle bei verschiedenen Zugfestigkeitsstufen

Claims

Flachdichtung mit einer mindestens eine abzudichtende Durchgangsöffnung aufweisenden Dichtungsplatte, welche wenigstens eine Stahlblechlage mit einer der Durchgangsöffnung entsprechenden Öffnung besitzt, wobei mindestens ein Randbereich der Stahlblechlage zur Bildung eines Falzbördels mindestens einmal um ca. 180° (im Querschnitt) umgefaltet und so auf sich selbst umgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlblechlage hergestellt ist aus einem kaltgewalzten Stahlblech aus einem nichtrostenden Stahl der in der Europäischen Norm EN 10088 aufgeführten Werkstoffe im (a) lösungsgeglühten Zustand (+AT) oder im (b) derart kaltgewalzten Zustand, dass der Stahl eine Zugfestigkeit von höchstens 1000 N/mm² aufweist.
Flachdichtung nach Anspruch 1, bei der die Stahlblechlage im Bereich des durch Umformen gebildeten Falzbördels mindestens bereichsweise infolge der Umformung eine Kaltverfestigung und somit elastische Eigenschaften aufweist.
Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stahlblechlage außerhalb des Falzbördels eine geprägte Sicke und im Sickenbereich infolge der Umformung eine Kaltverfestigung und somit elastische Eigenschaften aufweist.
Flachdichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der umgeformte Bereich ein zur Erhöhung der elastischen Eigenschaften wärmebehandelter Bereich ist.
Flachdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher der Falzbördel die Stahlblechöffnung umschließt.
Flachdichtung nach Anspruch 5, bei der der Falzbördel um die Stahlblechlagenöffnung herum ein Abdichtelement bildet.
Flachdichtung nach Anspruch 5, bei der eine Stahlblechlage der Dichtungsplatte – bezüglich der Durchgangsöffnung – radial außerhalb des Falzbördels eine geprägte Sicke aufweist und der Falzbördel einen Verformungsbegrenzer für die Sicke bildet.
Flachdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche nur eine einzige, sich über die ganze Dichtungsplatte erstreckende Stahlblechlage aufweist.
Flachdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, welche als Zylinderkopfdichtung ausgebildet ist.
Flachdichtung nach Anspruch 9, bei der die Durchgangsöffnung eine Brennraumöffnung der Zylinderkopfdichtung ist.
Flachdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlblechlage aus einem Stahl der in der Europäischen Norm EN 10151 aufgeführten Werkstoffe hergestellt ist.
Flachdichtung nach Anspruch 11, bei der die Stahlblechlage aus einem der Stähle mit den Werkstoffnummern 1.4310 und 1.4372 hergestellt ist.
Flachdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Stahl eine minimale Dehnung (Normbezeichnung A₈₀) von mindestens ca. 20 % aufweist.
Flachdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Stahl der Stahlblechlage eine Zugfestigkeit von ca. 700 bis 1000 N/mm² (Normbezeichnung +C700 und +C850) hat.
Flachdichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der nicht-rostende Stahl ein austenitischer Stahl ist.
Verwendung eines Stahlblechs aus einem der in der Europäischen Norm EN 10088 aufgeführten Werkstoffe im (a) lösungsgeglühten Zustand (+AT) oder im (b) derart kaltgewalzten Zustand, dass der Stahl eine Zugfestigkeit von höchstens 1000 N/mm² hat, für eine Stahlblechlage einer Dichtungsplatte einer Flachdichtung mit einer mindestens eine abzudichtende Durchgangsöffnung aufweisenden Dichtungsplatte, welche wenigstens eine Stahlblechlage mit einer der Durchgangsöffnung entsprechenden Öffnung besitzt, wobei mindestens ein Randbereich der Stahlblechlage zur Bildung eines Falzbördels mindestens einmal um ca. 180° (im Querschnitt) umgefaltet und so auf sich selbst umgelegt ist.