DE202011103439U1

DE202011103439U1 - sealing system

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Publication number: DE202011103439U1
Application number: DE202011103439U
Authority: DE
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2012-07-23
Anticipated expiration: 2021-07-21
Also published as: WO2013011124A1

Abstract

Dichtungssystem bestehend aus einem ersten Bauteil (2), einem zweiten Bauteil (3) und einer metallischen Flachdichtung (1), wobei eine Fluiddurchgangsöffnung (22) in das erste und zweite Bauteil (2, 3) hineinragt, wobei das erste und/oder das zweite Bauteil (2, 3) eine Nut (20) zur Aufnahme der Dichtung (1) aufweist, wobei die Nut (20) die Fluiddurchgangsöffnung (22) umgibt und an die Kontaktfläche (32) von erstem und zweitem Bauteil (2, 3) angrenzt oder über diese hinwegragt, wobei das erste und das zweite Bauteil (2, 3) im Bereich außerhalb der Nut (20) aufeinander zu liegen kommen, wobei sich die metallische Flachdichtung (1) ringförmig in der Nut (20) erstreckt, wobei die metallische Flachdichtung (1) aus mindestens einer metallischen Lage (1a, 1b) besteht und die Dichtfläche jeder dieser Lagen (1a, 1b) in einer Projektion in eine Ebene parallel zur Kontaktfläche (32) von erstem und zweitem Bauteil (2,...Sealing system consisting of a first component (2), a second component (3) and a metallic flat gasket (1), a fluid passage opening (22) protruding into the first and second component (2, 3), the first and / or the second component (2, 3) has a groove (20) for receiving the seal (1), the groove (20) surrounding the fluid passage opening (22) and on the contact surface (32) of the first and second component (2, 3) adjoins or protrudes over this, wherein the first and the second component (2, 3) come to rest on each other in the area outside the groove (20), the metallic flat seal (1) extending annularly in the groove (20), the metallic flat gasket (1) consists of at least one metallic layer (1a, 1b) and the sealing surface of each of these layers (1a, 1b) is projected into a plane parallel to the contact surface (32) of the first and second component (2, ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem bestehend aus einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil und mindestens einer in beiden Bauteilen sich erstreckenden Fluiddurchgangsöffnung, insbesondere eine Durchgangsöffnung für heiße Verbrennungsgase von Verbrennungsmotoren sowie der zugehörigen metallischen Flachdichtung.The invention relates to a sealing system comprising a first component and a second component and at least one fluid passage opening extending in both components, in particular a passage opening for hot combustion gases of internal combustion engines and the associated metallic flat gasket.

Im Stand der Technik werden einerseits zwischen beiden Bauteilen im Wesentlichen vollflächig aufliegende metallische Flachdichtungen verwendet. Die Fluiddurchgangsöffnungen werden dabei von elastischen Dichtelementen, meist unmittelbar in die Blechlage eingeformten Sicken, umgeben. Diese können im Krafthauptschluss liegen, d. h. volle Verpressung erfahren oder, entweder durch Verbau in einer Nut oder durch Einbringen eines Verformungsbegrenzungselements in die Dichtung in den Kraftnebenschluss gebracht werden, so dass sie nur bis zur Tiefe der Nut bzw. zur Höhe des Verformungsbegrenzungselements verpresst werden können. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Sicke im Wesentlichen nur innerhalb ihres elastischen Bereichs vorgespannt wird und sie somit auch bei Entlastung diesen nicht verlässt. Durch den vollflächigen Verbau weisen diese Dichtungen immer auch Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel auf, d. h. sie werden zwischen den beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteilen mit verschraubt. Ein Nachteil ergibt sich dabei aus dem großen Materialverbrauch, da die Dichtung sich über einen recht großen Bereich erstreckt, verglichen mit dem die eigentlichen Abdichtlinien umfassenden Bereich. Bei Bauteilen, die mehrere Fluiddurchgangsöffnungen aufweisen, resultiert ein wesentliches Problem dieses Dichtungstyps aus unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der abzudichtenden Bauteile und der Dichtung. Beim Kaltstart im Winter, also beispielsweise bei –20°C soll das System ebenso dicht sein wie nach längerem Betrieb mit Betriebstemperaturen von über 800°C oder bei Turboladern gar bei über 1000°C. Dem stehen große, die Durchgangsöffnungen verbindende Materialabschnitte entgegen, die eine andere Ausdehnung erfahren als die abzudichtenden Bauteile. Die Positionen der Fluiddurchgangsöffnungen werden also gegeneinander verschoben und es kommt zu Spannungen und/oder Undichtigkeiten. Zudem ist die Anpassung an die Dichtspaltbewegungen stark begrenzt.In the prior art, on the one hand, substantially flat metal seals are used between the two components. The fluid passage openings are surrounded by elastic sealing elements, usually formed directly in the sheet metal layer corrugations. These can be in the main body of power, d. H. undergo full compression or be brought into the force shunt either by shoring in a groove or by introducing a deformation-limiting element in the seal, so that they can be pressed only to the depth of the groove or to the height of the deformation-limiting element. This ensures that the bead is biased substantially only within its elastic range and thus it does not leave this discharge even. Due to the full-surface shoring these seals always have through holes for fasteners, d. H. They are bolted between the two components to be sealed against each other. A disadvantage arises from the large material consumption, since the seal extends over a fairly large area, compared with the area encompassing the actual sealing lines. For components having a plurality of fluid passage openings, a significant problem of this type of seal results from different coefficients of thermal expansion of the components to be sealed and the seal. When cold starting in winter, for example, at -20 ° C, the system should be just as tight as after prolonged operation with operating temperatures of over 800 ° C or turbochargers even at over 1000 ° C. This is counter to large, connecting the through holes sections of material that experience a different extent than the components to be sealed. The positions of the fluid passage openings are thus shifted from each other and there are tensions and / or leaks. In addition, the adaptation to the sealing gap movements is severely limited.

Weiter sind aus dem Stand der Technik eingesteckte Rohre mit umlaufenden Prägungen bekannt. Diese dichten verschiedene Fluiddurchgangsöffnungen unabhängig voneinander ab. Sie sind aber sehr aufwändig in ihrer Herstellung und weisen oftmals Präzisionsprobleme auf. Gerade die Herstellung der radial verlaufenden Prägungen ist sehr heikel und oft führen geringe Abweichungen in den Bauteil- oder Dichtungsmaßen zu großen Dichtproblemen. Weiterhin sind die Dichtungen über ihre gesamte Länge den heißen und aggressiven Fluiden, meist Brenngasen ausgesetzt. Zur Vermeidung von Korrosion müssen deshalb extrem hochwertige und somit teure Werkstoffe eingesetzt werden. Bewegen sich beide abzudichtenden Bauteile in unterschiedlichem Maße, so tritt bei mehrflutigen Übergängen eine Zerstörung von Dichtungsrohren auf, da diese der Bewegung nicht folgen können.Next are inserted from the prior art inserted tubes with circumferential imprints. These seal different fluid passage openings independently. But they are very complex in their production and often have precision problems. Especially the production of radial embossing is very delicate and often lead to small deviations in the component or seal dimensions to large sealing problems. Furthermore, the seals are exposed over their entire length to the hot and aggressive fluids, mostly fuel gases. To avoid corrosion, therefore, extremely high-quality and therefore expensive materials must be used. If both components to be sealed move to different degrees, destruction of sealing pipes occurs in multi-flow transitions, as they can not follow the movement.

Darüber hinaus werden c-, <- und ε-Ring-Profildichtungen in Nuten zur Abdichtung derartiger Dichtungssysteme eingesetzt. Sie sind jedoch nur sehr aufwändig herstellbar. Für eine nahtlose Fertigung ist ein mehrstufiger Herstellungsprozess notwendig, bei dem zudem das Material sehr stark umgeformt wird. Alternativ ist eine Herstellung aus einem zum Ring zu schließenden Blech zwar möglich, hier resultiert auch bei intensiver Nachbearbeitung immer eine Inhomogenität an der Verbindungsstelle, die als Sollbruchstelle wirken kann und darüber hinaus auch Undichtigkeiten bewirken kann. Darüber hinaus können diese c-, <- und ε-Ringe aufgrund des notwendigen abschließenden Rollierungsprozesses nur in kreisrunder Ausführung hergestellt werden.In addition, c-, ε- and ε-ring profile seals are used in grooves for sealing such sealing systems. However, they are very expensive to produce. For a seamless production, a multi-stage manufacturing process is necessary, in which the material is also very much reshaped. Alternatively, a production of a ring to be closed to the sheet is indeed possible, resulting in intensive post-processing always an inhomogeneity at the junction, which can act as a predetermined breaking point and also can cause leaks. In addition, these c-, <and ε-rings can be produced only in a circular design due to the necessary final rolling process.

Aufgabe der Erfindung ist es entsprechend, ein Dichtungssystem zur Verfügung zu stellen, das eine dauerhafte Dichtwirkung gewährleistet, mit wenig Aufwand reproduzierbar herstellbar ist und von der Passage aggressiver und heißer Medien nur in geringem Ausmaß Verschleiß erfährt.Object of the invention is accordingly to provide a sealing system available that ensures a permanent sealing effect, reproducible with little effort and can be experienced by the passage of aggressive and hot media only to a small extent wear.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit dem Dichtungssystem gemäß Anspruch 1 und der Verwendung des Dichtungssystems gemäß Anspruch 19. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution of this problem is achieved with the sealing system according to claim 1 and the use of the sealing system according to claim 19. Preferred embodiments are described in the subclaims.

Die Erfindung betrifft also ein Dichtungssystem bestehend aus einem ersten Bauteil, einem zweiten Bauteil und einer metallischen Flachdichtung mit mindestens einer Fluiddurchgangsöffnung, die sich in beide Bauteile hinein oder durch beide Bauteile hindurch erstreckt. Mindestens eines der Bauteile weist eine Nut auf, die die Fluiddurchgangsöffnung umgibt und in der die metallische Flachdichtung aufgenommen ist. Zumindest radial außerhalb der Nut kommen das erste und zweite Bauteil über ihren gemeinsamen Erstreckungsbereich aufeinander zu liegen, die Dichtung liegt also nur in der Nut. Die Dichtung kann aus mehreren Lagen oder auch nur aus einer Lage bestehen. Anders als die in Nuten eingelegten Dichtungen des Stands der Technik, also beispielsweise Ringe mit C- oder ε-Profil, sind die Dichtflächen der Lagen der im erfindungsgemäßen Dichtungssystem verwendeten metallischen Flachdichtung in einer Projektion in eine Ebene parallel zur Kontaktfläche von erstem und zweitem Bauteil oder die Ebene des Nutgrunds an jeder Stelle jeweils einlagig. Die Dichtflächen weisen also keine Umfalzungen oder Rücksprünge auf, so dass sie einfach mittels Stanzens und Prägens aus einem flachen Metallblech hergestellt werden können. Sie wird aus diesem Grund als metallische Flachdichtung bezeichnet, auch wenn sie selbst keinen ebenen Verlauf aufweist. Die Lage oder Lagen der Dichtung ist/sind nämlich nicht eben, sondern weist/weisen in Radialrichtung je nach Betrachtungsrichtung einen An- oder Abstieg auf, dem eine Wellenform überlagert ist.The invention thus relates to a sealing system comprising a first component, a second component and a metallic flat gasket with at least one fluid passage opening, which extends into both components or through both components. At least one of the components has a groove which surrounds the fluid passage opening and in which the metallic flat gasket is accommodated. At least radially outside the groove, the first and second components come to rest on their common extension region, so the seal is only in the groove. The seal can consist of several layers or even only one layer. Unlike the seals inserted in grooves of the prior art, so for example rings with C or ε-profile, the sealing surfaces of the layers of the metallic gasket used in the sealing system according to the invention in a projection in a plane parallel to the contact surface of the first and second component or the level of Nutgrunds at each point each in one layer. The sealing surfaces thus have no Umfalzungen or recesses so that they can be easily made by stamping and stamping from a flat sheet metal. For this reason, it is referred to as a metallic flat gasket, even if it itself has no even course. The position or layers of the seal is / are not even, but have / have in the radial direction depending on the viewing direction on a rise or fall, which is superimposed on a waveform.

Eine Nut im Sinne dieser Erfindung muß seitlich nicht beidseitig geschlossen sein, der Begriff Nut schließt auch eine nur einseitig begrenzte Vertiefung ein. Die Nut kann ebenso in nur einem der Bauteile ausgebildet sein oder von beiden Bauteilen gebildet werden. Im unverpressten Zustand weist die Dichtung eine Höhe auf, die größer ist als die Nuttiefe. Die Dichtung steht also über oder sorgt dafür, dass die Bauteile ohne dass sie miteinander verspannt sind, voneinander beabstandet sind. Im montierten Zustand resultiert hieraus die Vorspannung der Dichtung. Insgesamt erstreckt sich die Dichtung ringförmig, also umlaufend, im Bereich der Nut.A groove in the sense of this invention need not be closed on both sides laterally, the term groove also includes a recess limited only on one side. The groove may also be formed in only one of the components or formed by both components. In the unpressed state, the seal has a height which is greater than the groove depth. The seal is thus over or ensures that the components are spaced apart from each other without being clamped together. In the assembled state, this results in the bias of the seal. Overall, the seal extends annularly, ie circumferentially, in the region of the groove.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zeigen das radial innere und radial äußere Ende der Dichtung in Richtung einer virtuellen Mittenebene der Dichtung, d. h. einer Ebene parallel der Kontaktfläche von erstem und zweitem Bauteil, die auf halber Höhe der Dichtung verläuft. Dies verringert einerseits beim Handhaben der Dichtung die Verletzungsgefahr und sorgt andererseits dafür, dass die Dichtung sich nicht oder nur kaum in die Oberflächen der abzudichtenden Bauteile eingräbt.In an advantageous embodiment of the invention, the radially inner and radially outer ends of the seal point in the direction of a virtual center plane of the seal, i. H. a plane parallel to the contact surface of the first and second component, which runs halfway up the seal. On the one hand, this reduces the risk of injury when handling the seal and, on the other hand, it ensures that the seal does not or hardly digs into the surfaces of the components to be sealed.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die metallische Flachdichtung des Dichtungssystems keinen Abschnitt aufweist, der senkrecht zur oben genannten Mittenebene oder zur Ebene der Kontaktfläche verläuft. Dies bewirkt, dass die Dichtung über ihren gesamten radialen Verlauf leicht verformt werden kann.It is also advantageous if the metallic flat gasket of the sealing system has no portion which is perpendicular to the above-mentioned center plane or to the plane of the contact surface. This causes the gasket to be easily deformed over its entire radial course.

Die Nut selbst kann in nur einem der Bauteile ausgebildet sein oder von beiden Bauteilen gebildet werden. Die Nut, in der die Dichtung aufgenommen ist, kann unmittelbar an die Fluiddurchgangsöffnung angrenzen, so dass sie zu dieser hin offen ist. Dies bringt aber den Nachteil mit sich, dass die Dichtung den heißen und aggressiven Gasen voll ausgesetzt ist. Um dem vorzubeugen, ist es vorteilhaft, wenn die Nut sowohl auf ihrer radial äußeren als auch auf ihrer radial inneren Seite von mindestens einem der Bauteile begrenzt wird, so dass heiße und aggressive Gase nur in geringem Umfang bis zur Dichtung gelangen können. Zudem sorgt die beidseitige Begrenzung der Nut auch noch für eine verbesserte Auflage zwischen beiden Bauteilen. Ragt in die Nut eine Feder des Gegenbauteils, so wird die effektive Nuthöhe verringert. Bei der Betrachtung der Nuthöhe zählt in diesem Fall nur die effektive Nuthöhe.The groove itself may be formed in only one of the components or be formed by two components. The groove in which the seal is received, can directly adjoin the fluid passage opening, so that it is open to this. However, this has the disadvantage that the seal is fully exposed to the hot and aggressive gases. To prevent this, it is advantageous if the groove is delimited both on its radially outer and on its radially inner side of at least one of the components, so that hot and aggressive gases can reach the seal only to a small extent. In addition, the two-sided limitation of the groove also ensures an improved support between the two components. If a spring of the counter component projects into the groove, the effective groove height is reduced. When considering the groove height, only the effective groove height counts in this case.

Weiterhin ist es für die Dauerhaltbarkeit des Dichtungssystems bzw. der metallischen Flachdichtung vorteilhaft, wenn die Flachdichtung aus einem Material gefertigt ist, das wenig korrosionsanfällig ist. Hier sind vor allem Stahl, insbesondere Edelstahl, sowie Nickelbasislegierungen zu nennen. Als besondere Form der Nickelbasislegierungen bieten sich insbesondere sogenannte Superlegierungen an, die besonders kriech- und ermüdungsfest sind, da sie bei hohen Temperaturen nicht erweichen, sondern durch Mischkristallbildung und Ausscheidungen gehärtet werden. Beispielhaft ist hier Inconel^® alloy 718 zu nennen. Unter den Edelstählen sind austenitische bevorzugt, beispielsweise 1.4828, 1.4301 oder 1.4310.Furthermore, it is advantageous for the durability of the sealing system or the metallic flat gasket when the flat gasket is made of a material that is less susceptible to corrosion. Here are mainly steel, especially stainless steel, and nickel-base alloys call. As a special form of the nickel-base alloys, so-called superalloys are particularly suitable, which are particularly resistant to creeping and fatigue, since they do not soften at high temperatures, but are hardened by solid solution formation and precipitations. One example is Inconel ^® alloy 718. Among the stainless steels, austenitic ones are preferred, for example 1.4828, 1.4301 or 1.4310.

Damit die Dichtung im verpressten Zustand ausreichend Ausweichmöglichkeiten hat, ist es bevorzugt, dass sie im unverpressten Zustand in Projektion in die Ebene der Kontaktfläche von erstem und zweitem Bauteil eine radiale Erstreckung aufweist, die geringer ist als die radiale Erstreckung der Nut. Meist wird die Dichtung so ausgelegt, dass der tiefer in die Nut eindringende Rand der Dichtung selbst an den benachbarten Rand der Nut angrenzt oder von diesem Rand Laschen, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt mindestens drei Laschen, an diesen Rand der Nut angrenzten. Am anderen Rand der Dichtung ergibt sich somit bevorzugt ein Abstand zur Nutwand.In order for the gasket in the compressed state to have sufficient evasion possibilities, it is preferred that it has, in the unpressed state, in projection into the plane of the contact surface of the first and second component, a radial extent which is less than the radial extent of the groove. Most of the seal is designed so that the deeper penetrating into the groove edge of the seal itself adjacent to the adjacent edge of the groove or from this edge tabs, preferably at least two, more preferably at least three tabs, adjacent to this edge of the groove. At the other edge of the seal thus preferably results in a distance from the groove wall.

Die den radialen An- oder Abstieg der Dichtung überlagernde Wellenform weist bevorzugt mindestens zwei Wellen auf, so dass mindestens zwei Wellentäler und zwei Wellenberge entstehen, die in einem stark verpressten Zustand der Dichtung als Dichtlinien wirken können. Die Wellen müssen nicht unbedingt gleichförmig sein, sondern können insbesondere unterschiedliche Höhe und Breite aufweisen. Weiter sind auch Abstände zwischen den Wellen möglich. Anstelle von zwei Wellentälern und zwei Wellenbergen können durch die Überlagerung auch nur ein echtes Wellental und ein echter Wellenberg entstehen, zwischen denen mehrere Wendepunkte als unechte Wellentäler bzw. -berge resultieren.The overlying the radial rise or fall of the seal waveform preferably has at least two waves, so that at least two wave troughs and two wave peaks arise, which can act as sealing lines in a strong compressed state of the seal. The waves do not necessarily have to be uniform, but may in particular have different height and width. Furthermore, distances between the waves are possible. Instead of two troughs and two wave crests, the superposition can only create a true trough and a true wave crest, between which several inflection points result as uneven troughs or mountains.

Bezüglich der Ausrichtung des An- oder Abstiegs der Dichtung kann es vorteilhaft sein, wenn die radial innen liegende Seite der Dichtung im unverpressten Zustand aus der Nut herausragt, so dass sie im verpressten Zustand schon als Barriere wirkt, ehe die abzudichtenden Gase auf weiter außen liegende Flächenabschnitte der Dichtung auftreffen können.With respect to the orientation of the rise or fall of the seal, it may be advantageous if the radially inner side of the seal protrudes in the unpressed state of the groove so that it already acts as a barrier in the compressed state, before the gases to be sealed on farther outboard Can strike surface portions of the seal.

Für eine optimale Dichtwirkung ist es besonders bevorzugt, wenn die metallische Flachdichtung im unverpressten Zustand eine Höhe aufweist, die um mehr als 250 μm, bevorzugt um mehr als 500 μm über die Nut übersteht. Die Dichtung hat also eine um mindestens 250 μm, bevorzugt mehr als 500 μm größere Gesamthöhe als die Nut. Hierdurch ist eine ausreichende Vorspannung ebenso gewährleistet wie eine Verformung im elastischen Bereich. Bezogen auf die Nuttiefe beträgt der Überstand der unverpressten Dichtung mindestens 17%, bevorzugt mindestens 25%.For an optimum sealing effect, it is particularly preferred if the metallic flat gasket in the unpressed state has a height which projects beyond the groove by more than 250 μm, preferably by more than 500 μm. The seal thus has an overall height greater than the groove by at least 250 μm, preferably more than 500 μm. As a result, a sufficient bias voltage is ensured as well as a deformation in the elastic region. Based on the groove depth of the supernatant of the unpressed seal is at least 17%, preferably at least 25%.

Die radiale Erstreckung der Dichtung wird meist durch den für die Ausbildung der Nut zur Verfügung stehenden Platz begrenzt. Typische radiale Erstreckungen betragen zwischen 2 und 5 mm. Bei Großmotoren, beispielsweise Schiffsmotoren, steht mehr Bauraum zur Verfügung, so dass die radiale Erstreckung der Dichtung auch größer sein kann.The radial extent of the seal is usually limited by the space available for the formation of the groove. Typical radial extensions are between 2 and 5 mm. In large engines, such as marine engines, more space is available, so that the radial extent of the seal can also be larger.

Auch das Ausmaß des An- bzw. Abstiegs der metallischen Flachdichtung gegenüber der Ebene der Kontaktfläche der Bauteile beeinflusst die Rückfederung und somit die Dichtwirkung der metallischen Flachdichtung. Die Obergrenze des maximalen Anstiegs der realen Wellenform ergibt sich dabei werkzeugtechnisch zu ungefähr 85°. Für eine gute Dichtwirkung sollte der maximale Anstieg der realen Wellenform mindestens 30° betragen. Innerhalb des Bereichs von 30 bis 85° sind flachere Winkel bevorzugt, da sie das Rückfederungspotential der Dichtung erhöhen. Unter realer Wellenform soll die tatsächlich vorliegende Form der Dichtung bzw. ein Schnitt durch diese verstanden werden, es wird also die Summe aus Anstieg und überlagerter Welle betrachtet.The extent of the rise or fall of the metallic flat gasket relative to the plane of the contact surface of the components also influences the springback and thus the sealing effect of the metallic flat gasket. The upper limit of the maximum increase of the real waveform results in tool technology about 85 °. For a good sealing effect, the maximum increase in the real waveform should be at least 30 °. Shallower angles are preferred within the range of 30 to 85 degrees as they increase the rebound potential of the seal. A real waveform should be understood to mean the actually existing shape of the seal or a section through it, ie the sum of the rise and the superimposed wave is considered.

Anders als manche in Nuten einzulegende Dichtungen des Stands der Technik weist die metallische Flachdichtung keine radial verlaufenden Schlitze auf, da sie ohne Überbeanspruchung des Ausgangsmaterials aus einem Metallblech gestanzt und geprägt werden kann. In Projektion in die Kontaktebene der beiden Bauteile ergibt sich eine Ringform mit stetigem Verlauf von der Innen- zur Außenkante.Unlike some prior art grooved gaskets, the metallic gasket has no radially extending slots because it can be stamped and stamped from sheet metal without overstressing the stock material. In projection into the contact plane of the two components results in a ring shape with a continuous course from the inner edge to the outer edge.

In ihrer einfachsten Ausführungsform wird die Dichtung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems im Wesentlichen achsialsymmetrisch ausgeführt. Für die automatisierte Montage wird bevorzugt zumindest eine Markierung angebracht, die das Erkennen von Ober- und Unterseite erlaubt. Noch mehr bevorzugt ist es aber, wenn die Dichtung Positionierungslaschen aufweist, da diese dann auch zu dieser Erkennung genutzt werden können. Die Markierung bzw. die Positionierlaschen sind üblicherweise ausreichend für eine korrekte automatisierte Aufnahme und Ausrichtung der Dichtungen für die Montage, so dass auch ein Transport als Schüttgut problemlos möglich ist. Die Positionierungslaschen zählen nicht zur Dichtfläche, sie können also anders als die anderen Bereiche der Flachdichtung umgefalzt sein.In its simplest embodiment, the seal of the sealing system according to the invention is carried out substantially axially symmetrical. For automated assembly, at least one marking is preferably attached, which allows the recognition of top and bottom. However, it is even more preferable if the seal has positioning tabs, since these can then also be used for this recognition. The marking or the positioning tabs are usually sufficient for a correct automated recording and alignment of the seals for assembly, so that a transport as bulk material is easily possible. The positioning tabs do not count towards the sealing surface, so they can be folded differently than the other areas of the flat gasket.

Andererseits bietet die metallische Flachdichtung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems die Möglichkeit, die Dichtung nicht, wie im Stand der Technik üblich, kreisrund zu fertigen, sondern erlaubt auch die Herstellung anderer Dichtungsgeometrien, insbesondere Ovale, weitere langgestreckte Strukturen oder sonstige abgerundete Formen. Hierbei erhält nicht nur die Aussengeometrie der Dichtung diese Farm, sondern bevorzugt auch die Verläufe der jeweiligen Wellenberge und -täler.On the other hand, the metallic flat gasket of the sealing system according to the invention offers the possibility not circular manufacture of the gasket, as usual in the prior art, but also allows the production of other seal geometries, in particular ovals, other elongated structures or other rounded shapes. In this case, not only the outer geometry of the seal receives this farm, but preferably also the progressions of the respective peaks and valleys.

Es ist herstellungstechnisch vorteilhaft, wenn die metallische Flachdichtung nur aus einer einzigen Lage besteht, in der dem radialen An- oder Abstieg eine Wellenform so überlagert ist, dass die Dichtungslage in Projektion in eine Ebene parallel zur Kontaktfläche der beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteile nur aus einer einzigen Schicht besteht, also weder Umfalzungen noch Rücksprünge aufweist.It is manufacturing technology advantageous if the metallic gasket consists only of a single layer in which the radial rise or fall a waveform is superimposed so that the gasket layer in projection in a plane parallel to the contact surface of the two components to be sealed against each other only from a single Layer exists, so neither Umfalzungen nor has recesses.

Zur Erhöhung des Dichtpotentials ist es hingegen vorteilhaft, wenn die metallische Flachdichtung aus mehreren Lagen besteht, wobei in jeder dieser Lagen der radiale An- oder Abstieg von einer Wellenform überlagert wird. Auch hier besteht jede der Lagen bei Projektion in eine Ebene parallel zur Kontaktfläche der beiden gegeneinander abzudichtenden Bauteile jeweils nur aus einer einzigen Schicht. Keine der Lagen weist also Umfalzungen oder Rücksprünge auf.To increase the sealing potential, however, it is advantageous if the metallic flat gasket consists of several layers, wherein in each of these layers, the radial rise or fall is superimposed by a waveform. Again, each of the layers is in projection in a plane parallel to the contact surface of the two components to be sealed against each other only one layer at a time. None of the layers thus has Umfalzungen or recesses.

Die mehrlagige Dichtung kann einerseits so gestaltet sein, dass die einander benachbarten oder alle Lagen dieselbe An- bzw. Anstiegsrichtung aufweisen und bevorzugt im Wesentlichen näherungsweise parallel zueinander verlaufen. Dabei ist es zum einen möglich, die Lagen unabhängig voneinander herzustellen. Werden die Lagen dabei mit gleicher neutraler Faser hergestellt, grenzen nur die Flanken der Wellenstruktur der benachbarten Dichtungslagen aneinander an, während es im Bereich von Wellenbergen und -tälern üblicherweise keinen Kontakt zwischen den Lagen gibt, da die aneinander grenzenden Oberflächen einen unterschiedlichen Verlauf aufweisen. Zum anderen ist es möglich, insbesondere wenn die Lagen zusammen geschnitten und umgeformt werden, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Dies ist insbesondere bei Bimetalllösungen, also bei Metallverbänden mit zwei Lagen aus unterschiedlichem Metall, insbesondere aus Metallen mit unterschiedlichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, vorteilhaft. Bei dieser Anordnung erhöht sich die Federkraft der Dichtung.On the one hand, the multilayer gasket may be designed such that the adjacent or all layers have the same direction of rise or fall and preferably extend substantially parallel to one another. It is on the one hand possible to produce the layers independently. If the layers are produced with the same neutral fiber, only the flanks of the wave structure of the adjacent sealing layers adjoin one another, while in the region of wave crests and valleys there is usually no contact between the layers, since the adjoining surfaces have a different profile. On the other hand, it is possible, in particular when the layers are cut together and reshaped, to be substantially parallel to one another. This is particularly advantageous in the case of bimetal solutions, that is to say in the case of metal composites with two layers of different metal, in particular of metals with different thermal expansion coefficients. With this arrangement, the spring force of the seal increases.

Die mehrlagige Dichtung kann andererseits so gestaltet sein, dass die Lagen im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander ausgelegt sind. Die Dichtungslagen bilden auf diese Weise in Reihe geschaltete elastische Elemente, deren Rückfederung sich gegenseitig verstärkt. Vorteilhafterweise liegen die Dichtungslagen in ihrem Randbereich flächig aufeinander auf. Hierzu ist es bevorzugt, wenn beide Dichtungslagen zueinander parallel verlaufende Randbereiche aufweisen. Für einen einfachen Verbau der Dichtung ist es vorteilhaft, wenn die Dichtungslagen nicht nur aufeinander aufliegen, sondern miteinander verbunden sind. Weist die Dichtung Positionierlaschen auf, ist es vorteilhaft, wenn diese auch zur Lagenverbindung verwendet werden. Dabei kann neben einem Umfalzen der Lasche einer Lage um die Lasche der anderen auch eine Verbindung mittels Punktschweißens genannt werden. Werden die Dichtungslagen hingegen innerhalb ihres Dichtbereichs, d. h. nicht im Bereich der Laschen verbunden, bieten sich insbesondere stoffschlüssige Verbindungen an, bevorzugterweise Schweißen. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Lagen umlaufend miteinander dichtgeschweißt werden, etwa mittels Laserschweißen.On the other hand, the multi-layered gasket may be designed so that the layers are designed essentially mirror-symmetrically to each other. The gasket layers in this way form series-connected elastic elements whose springback reinforce each other. Advantageously lie the gasket layers in their edge area flat on each other. For this purpose, it is preferred if both gasket layers have mutually parallel edge regions. For a simple installation of the seal, it is advantageous if the gasket layers not only rest on each other, but are connected to each other. If the seal has positioning tabs, it is advantageous if these are also used for the layer connection. In this case, in addition to a crimping of the tab of a layer around the tab of the other, a connection by means of spot welding can also be mentioned. On the other hand, if the gasket layers are joined within their sealing area, ie not in the region of the tabs, in particular cohesive connections are offered, preferably welding. In this case, it is preferred if the layers are welded tightly around one another, for example by means of laser welding.

Für das erfindungsgemäße Dichtungssystem gilt, dass die Höhen- und Breitenverhältnisse sowie Winkel innerhalb der Dichtung umlaufend im Wesentlichen konstant sein können oder aber zur Anpassung an die Verhältnisse in den abzudichtenden Bauteilen variieren können.For the sealing system according to the invention, the height and width ratios as well as angles within the seal can be essentially constant around the circumference or can vary to adapt to the conditions in the components to be sealed.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Diese Zeichnungen dienen lediglich der Illustration bevorzugter Ausführungsbeispiele, ohne dass die Erfindung auf diese beschränkt wäre. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile, sie sind aber zur Vermeidung von Wiederholungen nicht notwendigerweise bei der Beschreibung jedes Ausführungsbeispiels explizit genannt.The invention will be explained in more detail with reference to drawings. These drawings are merely illustrative of preferred embodiments without the invention being limited to them. In the figures, like reference numerals designate like parts, but they are not necessarily explicitly mentioned in the description of each embodiment for avoiding repetition.

In den Zeichnungen zeigen schematisch:In the drawings show schematically:

1: ein erstes Bauteil eines erfindungsgemäßen Dichtungssystems; 1 a first component of a sealing system according to the invention;

2: in zwei Teilfiguren 2-a und 2-b ein Dichtungssystem des Stands der Technik; 2 : in two subfigures 2-a and 2 B a sealing system of the prior art;

3: das erfindungsgemäße Dichtungssystem in vier Teilfiguren; 3 : the sealing system according to the invention in four sub-figures;

4: in zwei Teilfiguren zwei unterschiedliche Ausführungsformen einer metallischen Flachdichtung eines erfindungsgemäßen Dichtungssystems; 4 in two sub-figures two different embodiments of a metallic flat gasket of a sealing system according to the invention;

5 und 6: zwei Schrägansichten von Schnitten durch metallische Flachdichtungen eines erfindungsgemäßen Dichtungssystems; 5 and 6 two oblique views of sections through metallic flat gaskets of a sealing system according to the invention;

7 bis 10: Schnittansichten durch metallische Flachdichtungen erfindungsgemäßer Dichtungssysteme; 7 to 10 : Sectional views through metallic flat gaskets of sealing systems according to the invention;

11: eine Draufsicht auf eine metallische Flachdichtung aus einem erfindungsgemäßen Dichtungssystem mit ovaler Geometrie; und 11 a top view of a metallic flat gasket of a sealing system according to the invention with an oval geometry; and

12 und 13: Schnittansichten zweilagiger Dichtungen des erfindungsgemäßen Dichtungssystems. 12 and 13 : Sectional views of two-layer seals of the sealing system according to the invention.

1 zeigt also als erstes Bauteil eines erfindungsgemäßen Dichtungssystems einen Flansch 2 mit zwei Fluiddurchgangsöffnungen 22. Die beiden Fluiddurchgangsöffnungen 22 werden jeweils und unabhängig voneinander von einer ringförmigen Nut 20 sowie einen die Nut 20 gegenüber der Fluiddurchgangsöffnung 22 abschirmenden Bund 21 umgeben. Darüberhinaus weist der Flansch mehrere Durchgangsöffnungen 23 für Befestigungsmittel auf. Die die Durchgangsöffnungen 23 für Befestigungsmittel umgebenden Randabschnitte sind in der geraden Draufsicht anders als die die Fluiddurchgangsöffnungen umgebenden Randabschnitte 24 nicht zu sehen, da letztere im vorliegenden Beispiel relativ zur Ebene des Flansches 2 geknickt, d. h. mit einem von 90° abweichenden Winkel verlaufen, während die Durchgangsöffnungen 23 für Befestigungsmittel einen Winkel von 90° aufweisen. 1 Thus, as the first component of a sealing system according to the invention shows a flange 2 with two fluid passage openings 22 , The two fluid passage openings 22 are each and independently of each other by an annular groove 20 as well as the groove 20 opposite the fluid passage opening 22 shielding waistband 21 surround. In addition, the flange has a plurality of through holes 23 for fasteners. The through holes 23 edge portions surrounding fasteners are different in the straight plan view than the edge portions surrounding the fluid passage openings 24 not to be seen, since the latter in the present example relative to the plane of the flange 2 kinked, ie with a deviating from 90 ° angle, while the through holes 23 for fasteners have an angle of 90 °.

In 2 ist in Teilfiguren 2-a und 2-b ein Dichtungssystem des Stands der Technik sowohl in einer Schnittdarstellung der isolierten Dichtung 101 als auch in einer Schnittdarstellung des gesamten Dichtungssystems mit beiden and die Dichtung 101 angrenzenden Bauteilen 2, 3 im unverpressten Zustand dargestellt. Die Dichtung 101 besteht hier aus zwei ineinander greifenden C-förmigen Ringprofilen 101a, 101b aus Metallblech. Im dargestellten unverpressten Zustand steht die Dichtung mit einer Höhe HU über die Nuthöhe über. Die Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel verlaufen hier in einer anderen Schnittebene als der dargestellten durch die Bauteile 2, 3. Derartige C-Ringe lassen sich grundsätzlich mit zwei unterschiedlichen Verfahren herstellen. Wird ein runder, glatter Blechabschnitt in mehreren Tiefziehschritten zu einem C-Ring geformt, so entsteht nach einem abschließenden Rollierungsschritt ein nahtstellenfreier C-Ring, der den technischen Anforderungen genügt. Der mehrstufige Herstellprozess ist allerdings derart aufwändig, dass die hiermit verbundenen Kosten für einen Massenartikel nicht akzeptabel sind. Die Herstellung aus einem zur Ring geschlossenen Blech ist zunächst kostengünstig. Es bleibt aber eine Verbindungsstelle, die eine ansonsten homogen umlaufende Dichtlinie unterbricht und zudem eine größere Rauigkeit aufweist. Die Verbindungsstelle wird deshalb immer zu Dichtproblemen führen. Verschiedene Methoden wurden verwendet, um diesen entgegenzutreten, so auch die hier dargestellte Kombination zweier C-Ringe mit gegeneinander versetzten Nahtstellen. Je mehr Aufwand für das Glätten der Verbindungsstelle betrieben wird, desto höher die Kosten für die Dichtung. Aber auch mit sehr großem Aufwand gelingt es nicht, die Verbindungsstelle unkenntlich zu machen.In 2 is in subfigures 2-a and 2 B a sealing system of the prior art both in a sectional view of the insulated seal 101 as well as in a sectional view of the entire sealing system with both and the seal 101 adjacent components 2 . 3 shown in the unpressed state. The seal 101 here consists of two interlocking C-shaped ring profiles 101 . 101b made of sheet metal. In the illustrated unpressed state, the seal is above the groove height with a height HU. The passage openings for fastening means run here in a different sectional plane than that shown by the components 2 . 3 , Such C-rings can be prepared in principle with two different methods. If a round, smooth sheet metal section is formed into a C-ring in several deep-drawing steps, then after a final rolling step, a seam-free C-ring is created that meets the technical requirements. However, the multi-stage production process is so complicated that the associated costs for a mass-produced article are unacceptable. The production of a closed sheet metal to the ring is initially inexpensive. But it remains a connection point, which interrupts an otherwise homogeneous circumferential sealing line and also has a greater roughness. The connection point will therefore always lead to sealing problems. Different methods were used used to counter this, as well as the combination shown here of two C-rings with staggered seams. The more effort is spent on smoothing the joint, the higher the cost of the seal. But even with great effort, it is not possible to make the joint unrecognizable.

In 3 ist in drei Teilfiguren 3-a bis 3-c jeweils ein erfindungsgemäßes Dichtungssystem im Querschnitt dargestellt. Die vierte Teilfigur 3-d zeigt einen vergrö0erten Ausschnitt aus 3-b. Das Dichtungssystem besteht jeweils aus zwei gegeneinander abzudichtenden Bauteilen 2 und 3, einer von mindestens einem dieser Bauteile gebildeten Nut 20 sowie einer in dieser Nut 20 aufgenommenen Dichtung 1. Die Dichtung besteht dabei aus einer einzigen metallischen Blechlage und umschließt die Fluiddurchgangsöffnung 22 ringförmig, Die in 3-a und 3-b gezeigten Ausführungsformen der Dichtung 1 unterscheiden sich lediglich dadurch, dass die Nut 20 zur Aufnahme der Dichtung in 3-b unmittelbar in Bauteil 2 eingeformt ist, während sich die Nut in 3-a dadurch ergibt, dass die Stufungen 20a und 30a in den Bauteilen 2 und 3 gegeneinander versetzt sind. Wieder liegen die Durchgänge für Befestigungsmittel in anderen Ebenen als der geschnittenen,In 3 is in three subfigures 3-a to 3-c in each case an inventive sealing system shown in cross section. The fourth part of the figure 3-d shows an enlarged section 3-b , The sealing system consists of two components to be sealed against each other 2 and 3 , a groove formed by at least one of these components 20 as well as one in this groove 20 recorded seal 1 , The seal consists of a single metallic sheet-metal layer and surrounds the fluid passage opening 22 ring-shaped, The in 3-a and 3-b shown embodiments of the seal 1 differ only in that the groove 20 for receiving the seal in 3-b directly in component 2 is formed while the groove in 3-a This results in that the gradations 20a and 30a in the components 2 and 3 offset from each other. Again, the passageways for fasteners lie in planes other than the cut,

3-c unterscheidet sich von 3-b dadurch, dass in 3-c der montierte Zustand mit einer verpressten Dichtung 1 dargestellt ist, während 3-b den Zustand nach Aufeinanderfügen aber vor dem Anziehen der Schrauben demonstriert. In 3-c ist verdeutlicht, dass der markierte, nicht terminale Wellenberg S ebenso wie das markierte, nicht terminale Wellental T auch im verpressten Zustand der Dichtung 1 nicht zur Anlage an den Oberflächen 25, 35 der Bauteile 2, 3 kommen. Sie bilden also keine weiteren Dichtlinien, sondern die wellenförmige Gesamtform verleiht der Dichtung 1 optimale Federeigenschaften. 3-c differs from 3-b in that in 3-c the assembled state with a compressed seal 1 is shown while 3-b demonstrates the condition after assembly but before tightening the screws. In 3-c is clarified that the marked, non-terminal Wellenberg S as well as the marked, non-terminal trough T also in the compressed state of the seal 1 not for contact with the surfaces 25 . 35 of the components 2 . 3 come. So they form no further sealing lines, but the undulating overall shape gives the seal 1 optimal spring properties.

Erfindungswesentlich ist, dass die einlagige Dichtung 1 einen über ihre radiale Erstreckung nach außen ansteigenden Verlauf aufweist, dem eine Wellenform überlagert ist. Der Gesamtanstieg im nicht verpressten Zustand ist dabei größer als die Nuttiefe HN, wie in 3 leicht ersichtlich ist. Der vergrößerte Ausschnitt B aus 3-b in 3-d verdeutlicht, dass die jeweiligen Endabschnitte 12, 13 ins Dichtungsinnere bzw. in Richtung der entgegengesetzten Auflageebene der Dichtung zeigen. Im dargestellten Schnitt ist zudem gut erkennbar, dass, wenn die Flachdichtung 1 z. B. von oben auf eine Ebene parallel zur Ebene der Kontaktfläche 32 der beiden Bauteile 2 und 3 projiziert wird, immer nur ein Blechabschnitt vorhanden ist. Die Dichtung weist also keinerlei umgefalzte Bereiche oder radiale Rücksprünge auf.Essential to the invention is that the single-layer seal 1 has a rising over its radial extent outward course, which is superimposed on a waveform. The overall increase in the non-compressed state is greater than the groove depth HN, as in 3 is easily apparent. The enlarged detail B off 3-b in 3-d clarifies that the respective end sections 12 . 13 into the seal interior or in the direction of the opposite support plane of the seal. In the illustrated section is also clearly visible that when the gasket 1 z. B. from above on a plane parallel to the plane of the contact surface 32 of the two components 2 and 3 is projected, only one sheet metal section is present. The seal thus has no folded areas or radial recesses.

Dies ergibt sich auch aus der Draufsicht in 4-a. Dort ist weiterhin erkennbar, dass die Dichtung 1 einen relativ stark strukturierten mittleren Bereich 14 zwischen zwei weniger strukturierten Endabschnitten 12, 13 aufweisen kann. Die Ausführungsform nach 4-b unterscheidet sich von der nach 4-a durch die zusätzlich vorhandenen Haltenasen 19. Diese springen vom Innenrand der Dichtung vor und weisen eine abgerundete Form auf. Die Größe der Haltenasen 19 wird vorteilhafterweise so gewählt, dass die Haltenasen am zur Fluiddurchgangsöffnung zeigenden Rand der Nut 20 anliegen. Sie sind vorzugsweise sehr schmal und werden beim Einführen in die Nut 20 ein wenig verbogen, so dass sie eine leichte Vorspannung gegenüber der Nutwand aufweisen und dadurch gegen Herausfallen gesichert sind. Die Anzahl der Haltenasen kann zwischen zwei und sechs variieren, wobei drei Haltenasen bevorzugt sind. Die Haltenasen 19 werden dann am Innenrand der Dichtung 1 vorgesehen, wenn im unverpressten Zustand des Dichtungssystems der Innenrand der Dichtung in die Nut 20 eintaucht. Taucht dagegen nur der Aussenrand der Dichtung 1 im unverpressten Zustand in die Nut 20 ein, werden die Haltenasen bevorzugt am Aussenrand vorgesehen.This is also evident from the top view in FIG 4-a , There is still recognizable that the seal 1 a relatively heavily structured middle area 14 between two less structured end sections 12 . 13 can have. The embodiment according to 4-b is different from the after 4-a through the additional retaining lugs 19 , These project from the inner edge of the seal and have a rounded shape. The size of the retaining lugs 19 is advantageously chosen so that the retaining lugs on the fluid passage opening facing edge of the groove 20 issue. They are preferably very narrow and are when inserted into the groove 20 bent a little so that they have a slight bias against the groove wall and are thus secured against falling out. The number of retaining lugs can vary between two and six, with three retaining lugs being preferred. The retaining lugs 19 are then on the inner edge of the seal 1 provided when in the undpressed state of the sealing system, the inner edge of the seal in the groove 20 dips. In contrast, only the outer edge of the seal dives 1 in the unpressed state in the groove 20 a, the retaining lugs are preferably provided on the outer edge.

5 und 6 verdeutlichen nochmals typische radiale und umlaufende Verläufe der Dichtungen des erfindungsgemäßen Dichtungssystems. Die Endabschnitte 12, 13 weisen immer in Richtung der Dichtungsmittenebene. Dies beugt einerseits Eingrabungen vor, erlaubt andererseits jedoch auch, die elastische Wirkung des jeweiligen endständigen Wellenbergs oder -tals voll auszuschöpfen. 5 and 6 illustrate again typical radial and circumferential curves of the seals of the sealing system according to the invention. The end sections 12 . 13 Always point in the direction of the seal center plane. On the one hand this prevents burial, but on the other hand also allows to fully exploit the elastic effect of the respective terminal wave crest or valley.

7 bis 10 illustrieren typische Schnitte durch isolierte Dichtungen 1 des erfindungsgemäßen Dichtungssystems. 7 und 8 weisen jeweils zwei Wellenberge S1, S2 und Wellentäler T1, T2 auf. In 9 gibt es neben echten Bergen und Tälern S, T in der Nähe der Endabschnitte 12, 13 noch Wendepunkte W. Die Ausführungsform nach 10 zeichnet sich dagegen durch je drei Wellenberge und -täler S1, S2, S3, T1, T2, T3 aus. Alle Dichtungen weisen einen Anstieg von innen nach außen auf. Anstiegswinkel werden hier mit α, Abstiegswinkel mit β bezeichnet. Steigt der radiale Verlauf der Dichtung von Innen nach Außen dagegen ab, so bezeichnet α einen Abstiegswinkel und β einen Anstiegswinkel. 7 to 10 illustrate typical cuts through isolated seals 1 the sealing system according to the invention. 7 and 8th each have two wave peaks S1, S2 and troughs T1, T2. In 9 There are next to real mountains and valleys S, T near the end sections 12 . 13 still turning points W. The embodiment according to 10 However, it is characterized by three wave peaks and valleys S1, S2, S3, T1, T2, T3. All seals have an increase from the inside to the outside. Rise angles are here designated by α, descent angle by β. On the other hand, if the radial course of the seal increases from inside to outside, α denotes a descent angle and β denotes a rise angle.

7 zeigt also die metallische Flachdichtung aus einem erfindungsgemäßen Dichtungssystem wie etwa einem der in 3 dargestellten. Die Dichtung weist eine Gesamthöhe HG auf. Sie wird trotz ihres nicht ebenen Verlaufs als metallische Flachdichtung bezeichnet, da sie nur mittels Stanzens und Prägens aus einem ebenen Blech geformt wird. Der Anstieg der Dichtung über ihre radiale Erstreckung ER beträgt HA. Dem ansteigenden Verlauf ist dabei eine Wellenform mit zwei Wellenbergen S1, S2 und Wellentälern T1, T2 überlagert. Während die beiden aufsteigenden Abschnitte jeweils einen Anstiegswinkel α von 60–70° aufweisen, steigt der dazwischen liegende Abschnitt nur wenig ab, nämlich mit einem Winkel β von 20–25°. Die Anstiegswinkel sind hier also mehr als doppelt so groß als der Abstiegswinkel. In keinem Abschnitt der Dichtung wird ein Winkel von 90° relativ zu einer Ebene parallel der Mittenebene M erreicht oder gar überschritten. Es gibt also keinen umgefalzten Bereich. Es ist darüber hinaus deutlich zu erkennen, dass die beiden Endabschnitte 12, 13 zur Mittenebene M der Dichtung 1 auf halber Höhe der Gesamthöhe HG weisen. 7 Thus, the metallic flat gasket from a sealing system according to the invention such as one of in 3 shown. The seal has an overall height HG. It is called despite its non-planar course as a metallic gasket, since it is formed only by stamping and stamping from a flat sheet. The increase of the seal over its radial extent ER is HA. The rising curve is a waveform with two wave crests S1, S2 and troughs T1, T2 superimposed. While the two ascending sections each have a rise angle α of 60-70 °, the intermediate section only slightly decreases, namely with an angle β of 20-25 °. The rise angles are here more than twice as large as the descent angle. In any section of the seal, an angle of 90 ° relative to a plane parallel to the center plane M is reached or even exceeded. So there is no folded area. It is also clear that the two end sections 12 . 13 to the middle plane M of the seal 1 at half height of the total height HG.

Die Ausführungsform gemäß 8 unterscheidet sich von der der 7 vor allem durch noch steilere Anstiegswinkel α, die hier zwischen 70 und 80° betragen. Auch der Winkel β des absteigenden Abschnitts ist mit 28° etwas steiler als im vorhergehenden Beispiel. Wieder sind die Anstiegswinkel α mehr als doppelt so groß wie der Abstiegswinkel β. Während der absteigende Winkel des äußeren Endabschnitts 13 deutlich steiler ist als zuvor und auch als der Winkel β verläuft, so ist der ansteigende Winkel des inneren Endabschnitts 12 wesentlich geringer als der des vorhergehenden Beispiels und auch als der Winkel α.The embodiment according to 8th is different from that of 7 especially by even steeper angles of rise α, which are here between 70 and 80 °. Also, the angle β of the descending section is slightly steeper at 28 ° than in the previous example. Again, the slope angles α are more than twice as large as the descent angle β. During the descending angle of the outer end section 13 is significantly steeper than before and also as the angle β, so is the rising angle of the inner end portion 12 much lower than that of the previous example and also as the angle α.

Im Beispiel der 9 sind nur ein Wellenberg S und ein Wellental T zu erkennen. Dazwischen liegen zwei signifikante Wendepunkte W1, W2, zwischen denen sich ein relativ langer, gerader Abschnitt A schräg nach oben erstreckt. Es gibt also keinen effektiv absteigenden Bereich. Die dem Anstieg überlagerte Welle ist hier nicht periodisch strukturiert. Die Winkel α1 und α2 sind hier beinahe identisch und betragen zwischen 78 und 81°. Viel steilere Winkel sind werkzeugtechnisch nicht in einem einzigen Prägeschritt herstellbar. Der maximal mögliche Winkel beträgt etwa 85°. Der langestreckte Abschnitt zwischen den Wendepunkten steigt dagegen mit einem Winkel von ca. 23° an. Wieder zeigen die Endabschnitte 12, 13 zur Mittenebene M.In the example of 9 are only a Wellenberg S and a trough T to recognize. In between are two significant inflection points W1, W2, between which a relatively long, straight section A extends obliquely upward. So there is no effective descending range. The wave superimposed on the rise is not periodically structured here. The angles α1 and α2 are almost identical here and are between 78 and 81 °. Much steeper angles can not be produced by tools in a single embossing step. The maximum possible angle is about 85 °. The long stretch between the turning points, however, increases with an angle of about 23 °. Again show the end sections 12 . 13 to the middle plane M.

Die in 10 im Schnitt dargestellte metallische Flachdichtung weist gegenüber den vorangegangenen Ausführungsformen eine größere Anzahl Wellenperioden auf. Es ergeben sich dabei jeweils drei Wellenberge S1, S2, S3 und -täler T1, T2, T3. Die Anstiegswinkel α betragen hier alle zwischen 60 und 75°, wobei der Winkel von innen nach außen minimal zunimmt: α3 < α2 < a1. Die beiden Abstiegswinkel β sind hier im Wesentlichen identisch und betragen rund 22°. Wieder weisen die Endabschnitte 12, 13 zur Mittenebene M der Dichtung. Durch die größere Anzahl Wellen weist die Ausführungsform der 10 eine größere Elastizität als die vorhergehenden Beispiele auf. Allerdings erfordert sie aufgrund ihrer größeren radialen Erstreckung ER auch mehr Bauraum, d. h. eine breitere Nut. Ob eine derart große Anzahl Wellen also tatsächlich eingesetzt werden kann, hängt vom jeweiligen Einzelfall ab.In the 10 in section metallic flat gasket has compared to the previous embodiments, a larger number of wave periods. This results in each case three wave peaks S1, S2, S3 and valleys T1, T2, T3. The angles of rise α here are all between 60 and 75 °, the angle increasing minimally from the inside to the outside: α3 <α2 <a1. The two descent angles β are essentially identical here and amount to approximately 22 °. Again have the end sections 12 . 13 to the middle plane M of the seal. Due to the greater number of waves, the embodiment of the 10 a greater elasticity than the previous examples. However, due to its larger radial extension ER, it also requires more installation space, ie a wider groove. Whether such a large number of waves can actually be used depends on the individual case.

Sämtliche Querschnitte 7 bis 10 von metallischen Flachdichtungen des erfindungsgemäßen Dichtungssystems zeigen, dass diese keine über den Anstieg und die Wellenform hinausgehende Profilierung aufweisen. Es tritt keine beabsichtigte Variation der Blechstärke auf, weder wie dargestellt in radialer Erstreckungsrichtung, noch umlaufend.All cross sections 7 to 10 of metallic gaskets of the sealing system according to the invention show that they have no on the rise and the waveform beyond profiling. There is no intended variation of the sheet thickness, neither as shown in the radial direction of extension, nor circulating.

11 demonstriert anhand einer Draufsicht auf eine Dichtung mit einem ovalen Grundkörper, dass es ohne beträchtlichen Mehraufwand möglich ist, von der Kreisform abweichende Dichtungsformen für erfindungsgemäße Dichtungssysteme herzustellen, schließlich wird die Dichtung nur ausgestanzt und geprägt. Die Form richtet sich üblicherweise nach der Form der Nut. Es ist bevorzugt, wenn Innen- und Außenrand konzentrisch zueinander verlaufen und auch der Verlauf der Wellenberge und –täler hierzu konzentrisch ist. 11 demonstrates on the basis of a plan view of a seal with an oval base body that it is possible without considerable additional expense to produce deviating from the circular shape seal shapes for sealing systems of the invention, after all, the seal is only punched out and embossed. The shape usually depends on the shape of the groove. It is preferred if the inner and outer edges are concentric with each other and also the course of the wave peaks and valleys is concentric therewith.

12 und 13 zeigen Schnittansichten von zweilagigen Dichtungen 1 des erfindungsgemäßen Dichtungssystems. Beide dargestellten Dichtungen bestehen jeweils aus zwei Lagen 1a, 1b. In 12 wirken in beiden Teilfiguren die beiden Lagen 1a, 1b so zusammen, dass sie im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei sie vom Innenrand 13 zum Außenrand 12 insgesamt jeweils einen Anstieg aufweisen. Die Dichtungen berühren sich in 12-a allerdings nur in ihrem Flankenbereich F1, F2, F3, die Wellenberge und -täler sind im unverpressten Zustand voneinander beabstandet. Beim Verpressen der Dichtung wird dieser Abstand ausgenutzt und die Dichtungslagen 1a, 1b nähern sich einander an. Diese zweilagige Ausführungsform zeichnet sich durch eine höhere Pressung als die zuvor beschriebenen einlagigen Ausführungsformen aus. Es ist auf diese Art auch möglich, zwei dünnere Bleche anstatt eines dicken Blechs zu verwenden. In 12-b liegen die beiden Metalllagen 1a, 1b unmittelbar aufeinander, beispielsweise weil sie schon aus einem doppelt liegenden Blech gefertigt wurden. Diese Variante ist insbesondere bei Bimetalllösungen bevorzugt, bei denen zwei Metalle mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zusammenwirken. 12 and 13 show sectional views of two-ply seals 1 the sealing system according to the invention. Both seals shown each consist of two layers 1a . 1b , In 12 act in both sub-figures, the two layers 1a . 1b together so that they are essentially parallel to each other, being from the inner edge 13 to the outer edge 12 each have a total increase. The seals touch in 12-a however, only in their flank area F1, F2, F3, the peaks and valleys are spaced apart in the unpressed state. When pressing the seal this distance is utilized and the gasket layers 1a . 1b approach each other. This two-layer embodiment is characterized by a higher pressure than the single-layer embodiments described above. It is also possible in this way to use two thinner sheets instead of one thick sheet. In 12-b lie the two metal layers 1a . 1b directly to each other, for example, because they were already made from a double lying sheet metal. This variant is particularly preferred in bimetal solutions in which two metals interact with different thermal expansion coefficients.

13 stellt eine zweilagige Ausführungsform der Dichtung dar, bei der die Lagen 1a, 1b anders als in 12 nicht parallel zueinander verlaufen, sondern im Wesentlichen spiegelverkehrt. Benachbart zu ihrem Innenrand 13 weisen beide Dichtungslagen 1a, 1b einen geraden Bereich 40 auf, in dem beide Lagen parallel zueinander verlaufen und aufeinander aufliegen. Weiter in Richtung des Außenrandes 12 entfernen sich die beiden Dichtungslagen 1a, 1b voneinander. Die obere Lage 1a steigt insgesamt an, während die untere Lage 1b einen Abstieg erfährt. Es ergeben sich dabei in der oberen Lage 1a zwei Wellenberge S1a, S2a mit einem Wellental T1a dazwischen und in der unteren Lage 1b zwei Wellentäler T1b, T2b mit einem Wellenberg S1b dazwischen. Zur einfacheren Handhabung der Dichtung 1 liegen die beiden Lagen 1a, 1b nicht nur aufeinander, sondern sind miteinander mittels Schweißen verbunden. Es ist dabei für die Dichtigkeit des Dichtungssystems vorteilhaft, wenn die Schweißung 50 umlaufend dicht erfolgt. Durch die Kombination der beiden Dichtungslagen ergibt sich insgesamt eine Reihenschaltung und somit eine Verstärkung von deren Federwirkung. 13 represents a two-layered embodiment of the seal in which the layers 1a . 1b unlike in 12 not parallel to each other, but essentially mirrored. Adjacent to its inner edge 13 Both have gasket layers 1a . 1b a straight area 40 on, in which both layers are parallel to each other and rest on each other. Continue in the direction of the outer edge 12 remove the two gasket layers 1a . 1b from each other. The upper layer 1a increases overall, while the lower layer 1b undergoes a descent. This results in the upper layer 1a two wave peaks S1a, S2a with a trough T1a in between and in the lower layer 1b two wave troughs T1b, T2b with a wave peak S1b in between. For easier handling of the seal 1 lie the two layers 1a . 1b not only on each other, but are connected to each other by means of welding. It is advantageous for the tightness of the sealing system when the weld 50 circumferentially tight. The combination of the two gasket layers results in a total series connection and thus a gain of the spring action.

Sowohl für die Ausführungsformen nach 12 als auch die nach 13 gilt, dass die Erfindung nicht auf ein- und zweilagige Dichtungen beschränkt ist, sondern grundsätzlich noch weitere Lagen umfassen kann.Both for the embodiments according to 12 as well as after 13 applies that the invention is not limited to single and double-layer seals, but in principle may include more layers.

Für alle gezeigten Ausführungsformen gilt, dass die Höhen- und Breitenverhältnisse sowie Winkel innerhalb der Dichtung 1 umlaufend im Wesentlichen konstant sein können oder aber zur Anpassung an die Verhältnisse in den Bauteilen 2, 3 variieren können.For all embodiments shown, the height and width ratios and angles within the seal 1 be circumferentially substantially constant or to adapt to the conditions in the components 2 . 3 can vary.

Claims

Sealing system consisting of a first component ( 2 ), a second component ( 3 ) and a metallic flat gasket ( 1 ), wherein a fluid passage opening ( 22 ) in the first and second component ( 2 . 3 protrudes, wherein the first and / or the second component ( 2 . 3 ) a groove ( 20 ) for receiving the seal ( 1 ), wherein the groove ( 20 ) the fluid passage opening ( 22 ) and to the contact surface ( 32 ) of the first and second components ( 2 . 3 ) or projecting beyond it, wherein the first and the second component ( 2 . 3 ) in the area outside the groove ( 20 ) lie on each other, wherein the metallic flat gasket ( 1 ) annular in the groove ( 20 ), wherein the metallic flat gasket ( 1 ) of at least one metallic layer ( 1a . 1b ) and the sealing surface of each of these layers ( 1a . 1b ) in a projection in a plane parallel to the contact surface ( 32 ) of the first and second components ( 2 . 3 ) has only one layer at each point, wherein the metallic flat gasket has a total or each of its layers ( 1a . 1b ) in the unpressed state in the radial direction has a rise or fall (HA) greater than the groove depth (HN), which is superimposed on a waveform.

Sealing system according to claim 1, characterized in that the inner and outer end portions ( 12 . 13 ) of the metallic flat gasket ( 1 ) relative to their height in each case to the middle plane (M) of the seal ( 1 ) demonstrate.

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 ) has no portion which is perpendicular to the contact surface of the first and second component ( 2 . 3 ) runs.

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the groove ( 20 ) on both its radially inner and on its radially outer side of at least one of the components ( 2 . 3 ) is limited.

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 In the unpressed state, when projected into the contact surface of the first and second component, has a radial extent (ER) which is less than the radial extent of the groove (EN).

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic flat gasket in total ( 1 ) or each of their layers ( 1a . 1b ) has at least two waves over its radial extension (ER).

Sealing system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the metallic flat gasket in total ( 1 ) or each of their layers ( 1a . 1b ) has only one corrugation peak (S) and one corrugation valley (T) over its radial extent (ER) and has either a steady arrival or a continuous descent therebetween, the approach and descent angles (α, β) being continuous Change area.

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 ) in the unpressed state has a height (HG) which is greater by at least 250 μm, preferably by at least 500 μm, than the groove height (HN).

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the radial extent (ER) of the metallic flat gasket (ER) 1 ) in the unpressed state in projection into the plane of the contact surface ( 32 ) is between 2 and 5 mm.

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum increase in the waveform is between 30 ° and 85 °.

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 ) is axially symmetric and in particular has no radial slots.

Sealing system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 ) at its inner and / or outer edge at least two positioning devices, in particular at least two, preferably three tabs ( 19 ) having.

Sealing system according to one of claims 1 to 10 or 12, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 ) has a different geometry from the circular shape.

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 ) consists of exactly one layer.

Sealing system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 ) from at least two layers ( 1a . 1b ), the layers ( 1a . 1b ) in the radial direction each have either one of the waveform superimposed increase or decrease and at least in the edge region (F1, F2, F3) each touch.

Sealing system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the metallic flat gasket ( 1 ) from at least two layers ( 1a . 1b ), wherein the radial course of two adjacent layers is substantially mirror-inverted relative to each other and the layers in the unpressed state only in a peripheral region ( 40 ) and preferably in this area connected to each other, in particular welded together ( 50 ) or by folding the positioning tabs ( 19 ) are connected to positioning tabs of another layer.

Sealing system according to one of claims 1 to 13 and 15 to 16, characterized in that at least two of the layers ( 1a . 1b ) consist of different materials, in particular of metals with different thermal expansion coefficients.

Sealing system according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic flat gasket in its entirety or one of its layers ( 1a . 1b ) consists of a steel, in particular a stainless steel, or a nickel-based alloy, in particular a so-called superalloy.

Use of a sealing system according to one of the preceding claims, in the exhaust region of an internal combustion engine of a motor vehicle.