DE2145482A1

DE2145482A1 - Metallische flachdichtung

Info

Publication number: DE2145482A1
Application number: DE19712145482
Authority: DE
Inventors: Toma Dipl Ing Leko
Original assignee: LECHLER ELRING DICHTUNGSWERKE; Elring Dichtungswerke GmbH
Current assignee: LECHLER ELRING DICHTUNGSWERKE; Elring Dichtungswerke GmbH
Priority date: 1971-09-11
Filing date: 1971-09-11
Publication date: 1973-06-14
Also published as: DE2145482B2; DE2145482C3

Description

Metallische Flachdichtung Gegenstand der Erfindung ist eine metallische Flachdichtung zur federnden Abdichtung von Flächen, insbesondere an Zylinderköpfen von Verbrennungsmaschinen, bestehend aus aufeinanderliegenden vglw. dünnen Blechen.
Bekannt sind federnde Dichtringe, deren ganz oder teilweise ummantelter Kern aus einem Schraubenfederring gebildet ist. Die Federwirkung soll dabei unter wechselnden betriebsbedingten Belastungen eine vollständige und dauerhafte Abdichtung gewährleisten. Die unterschiedlichen Belastungen sind von der konstruktiven Gestaltung der Abdichtstelle, Temperaturschwankungen, wechselnder Druckbeaufschlagung u. a. abhängig. Meist ist der zur Verfügung stehende Raum für die Dichtung begrenzt, so daß man vor die Aufgabe gestellt ist, auf verhältnismäSt engem Raum eine möglichst verformungsfähige Dichtung mit ausreichendem Drackwiderstand unterzubringen.
Eine optimale Ausnutzung des für die Abdichtung zur Verfügung stehenden Raumes ist durch den bekannten Schraubenfederring nicht erreichbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dichtelement zu schaffen, welches über einen verhältnismäßig weiten Federweg genügende Dichtpressung aufweist, die auch über eine sehr lange Betriebszeit hinaus erhalten bleibt, so daß ein Setzen der Dichtung und somit ein Nachlassen des Dichtvermögens vermieden wird. Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird diese Aufgabe für eine Dichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zur Erzeugung einer Federwirkung zwischen den Blechen Abstandshalter jeweils von einem Blech zum anderen versetzt angeordnet sind.
Über die Lösung der oben genannten Aufgabe hinaus werden durch die erfindungsgemäß bedingte besondere Verformungsfähigkeit des Dichtelements größere Toleranzen bezüglich der Einbauhöhe, statische Dichtflächenverformungen und thermische Verzüge ohne Beeinträchtigung der Abdichtgüte ausgeglichen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können aus der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, und der nachstehenden Beschreibung entnommen werden. Es zeigt: Fig. 1 eine ringförmige Flachdichtung mit Drahteinlagen als Abstandshalter, im Querschnitt, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer ringförmigen Flachdichtiing im Einbauzustand, mit Profilrippen als Abstandshalter, Fig. 3 ein einzelnes Blech mit Profilrippen gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2 im Querschnitt, Fig. 4 eine Draufsicht auf das Blech nach Fig. 3, Fig. 5 ein mit integralen Abstandshaltern versehenes Blech für eine Zylinderkopfdichtung, Fig. 6 ein weiteres Blech mit integralen Abstandshaltern, zur Auflage auf das Blech nach Fig. 5 bestimmt, und Fig. 7 ein Diagramm, aus dem das Verformungsverhalten von erfindungsgemäßen Flachdichtungen bei senkrechter axialer Belastung hervorgeht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht die ringförmige Flachdichtung aus drei Blechen 14, 15, 16, zwischen denen als Abstandshalter d@ahtförmige Stützelemente 17, 18 angeordnet sind. Umgeben sind die i>lechc 34, 15, 16 von einer Umhüllung 19. Die Bleche 14, 15, 16 sind als elastische Biegeplatten ausgebildet, welche Funktion durch den Versatz der Abstandshalter 17, 18 gegeneinander ermöglicht wird. Zweckmäßig liegen die Abstandshalter nah nebeneinander, weisen minimale Abnlelisllll!en auf und sind von einem Blech zum anderen um den halben Abstand versetzte Biegeplatten 14, 15, 16 und Abstandshalter 17, 18 sind vorzugsweise aus hochfestem Federstahl hergestellt. Die Umhüllung 19 kann je nach der Abdichtaufgabe aus Cu, Stahl ohne und mit Weichmetallplattierung und zahn; bestehen. Das Prinzip dieser Ausführungsform besteht in der Nutzung der Federcharakteristik der Biegeplatte 16 jtir Zusammendrückung und Rückfederung und der sich daraus ableitenden elastischen Anpressung an Dichtflächen. Die Verformungscharakteristik dieser Ausführungsform stellt sich in Fig. 7 dar. Sie ist beeinflussbar durch Werkstoff, Abmessung und Anzahl der Biegeplatten sowie durch Abmessung, Abstand und Anzahl der Abstandshalter.
Bei der Ausführungsform nach Fig0 2 besteht die ringförmige Flachdichtung aus mehreren federnden Blechen 20, von denen eines in Fig0 3 und 4 gesondert dargestellt ist. Die Umhüllung ist mit 21 bezeichnet.
Die Dichtung befindet sich zwischen zwei abzudichtenden Köwern 22 und 23, beispielsweise Zylinder und Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine.
Wie insbesondere aus Fig. 3 und 4 zu erkennen, sind bei der Dichtung gemäß Fig. 2 die mit 24 bezeichneten Abstandshalter als Profilrippen ausgebildet, die selbst Bestandteil des betreffenden Bleches 20 sind.
In bevorzugter Ausführung werden die Abstandshalter 24 in ihrem Verlauf der Form der abzudichtenden Öffnungen angepasst. Für kreisförmige Öffnungen würden beispielsweise die Abstandshalter kreisförmig verlaufen.
Eine- entsprechende Ausführungsform ist auch aus Fig. 5 und 6 ersichtlich.
Bei den geschlossenen, zumeist kreisförmigen Kurven 24 handelt es sich um die beschriebenen, als Abstandshalter dienenden Erhebungen. Die Kurven mit dem größten Durchmesser umgeben den Brennraum des Zylinders, wohingegen die Kurven mit den kleinen Durchmessern Flüssigkeits- bzw.
soweit erforderlich auch Schraubendurchgangsbohrungen umgeben. Wie aus Fig. 5 und 6 hervorgeht, sind die Abstandshalter 24 so gegeneinander versetzt, daß die Erhebungen von Fig. 5 gesu zwischen die Erhebungen der Fig. 6 greifen. Die Profilrippen-Abstandshalter sind in einfacher und exakter Weise beispielsweise auf photochemischem Wege durch Ätzen herstellbar0 Die gegebenenfalls erforderliche Umhüllung der Flachdichtting, wie-sie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt und mit 21 bezeichnet ist, kann aus metallischem oder nichtmetallischen Werkstoff bestehen. -hur zusätzlichen Anpassung an die Mikrorauhigkeit der abzudichtenden Fläthen kann es zweckmäßig sein, mindestens die Oberfläche der Umhüllung mit einer weicheren metallischen oder nichtmetallischen Schicht zu versehen Weiterhin können auch die federnden Bleche 20 (Fig. 2 - 4) zur Unterstützung der Dichtwirkung mit einer Elastomerauflage versehen werden.

Claims

Patentansprüche

Metallische Flachdichtung zur federnden Abdichtung von Flächen, insbesondere an Zylinderköpfen von Verbrennungsmaschinen, bestehend aus aufeinanderliegenden vglv. -dünnen Blechen, dadurch gekennzeichnet, daß'zur Erzeugung einer Federwirkung zwischen den'Blechen (14,' 15, 16, 20) Abetandshalter (17, .18,24) jeweils von einem Blech zum anderen versetzt angeordnet sind.
2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandshalter Drahteinlagen dienen.
3. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandshalter Profilrippen (24) der federnden Bleche (20) dienen.
4. Flachdichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (17, 18, 20) in ihrem Verlauf den abzudichtenden Öffnungen angepasst sind.
50 Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (14, 15, 16, 20) und die Abstandshalter (17, 18, 24) aus hochfestem Stahl, vorzugsweise Federstahl, bestehen.
65 Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenneeichnet, daß die federnden Bleche (14, 15, 16, 20) mit einer Elastomerauflage versehen sind0
7. Flachdichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (14, 15, 16, 20) in an sich bekannter Weise von einer Umhüllung (19, 21) eingefasst sind0 L e e r s e i t e