DE2145482C3

DE2145482C3 - Metallische Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE2145482C3
Application number: DE19712145482
Authority: DE
Inventors: Toma Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Leko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-09-11
Filing date: 1971-09-11
Publication date: 1975-07-17
Also published as: DE2145482B2; DE2145482A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine metallische Flachdichtung nach dem Oberbegriff des Patentan- »5 Spruchs 1.

Eine Flachdichtung dieser Art ist durch das deutsche Gebrauchsmuster 6 602 267 bekanntgeworden. Hier ist «Is Abstandselement zwischen zwei Blechen jeweils eine einzelne Sicke vorgesehen. Die Federwirkung der Flachdichtung nach dem DT-Gbm 6 602 267 beruht flusschliclJlich auf der Federwirkung der Sicke. Auf Grund des /wischen Zylinder und Zylinderkopf bestehenden hohen Verspanndruckes wird die Sicke nach kurzer Zeit nahezu eingeebnet. Die Federwirkung der Dichtung läßt damit erheblich nach.

Durch die DT-AS 1 251 078 ist weiter eine Zylinderkopfdichtung bekanntgeworden, deren ganz oder teilweise ummantelter Kern aus einem Schraubenfederung gebildet ist. Die Foderwirkung soll dabei unter wechselnden betriebsbedingten Belastungen eine vollständige und dauerhafte Abdichtung gewährleisten. Meist ist der zur Verfügung stehende Raum für die Dichtung begrenzt, so daß man vor die Aufgabe gelteilt ist, auf verhältnismäßig engem Raum eine mögliehst verformungsfähige Dichtung mit ausreichendem Druckwiderstand unterzubringen. Eine optimale Ausnutzung des für die Abdichtung zur Verfügung stehenden Raumes ist durch den bekannten Schraubenfederring nicht erreichbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flachdichtung zu »chaffen, welche über einen verhältnismäßig weiten Fetferweg genügende Dichtpressung aufweist, die auch •ber eine sehr lange Betriebszeit hinaus erhalten bleibt, «o daß ein Setzen der Dichtung und somit ein Nachlas-•en des Dichtvermögens vermieden wird. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Dichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I gelöst.

Durch die DT-PS 805 964, die US-PS 2 661 942 und die FR-PS 949 836 sind nur Federn allgemein bekanntgeworden, die aus mehreren aufeinandergeschichteten Blechen bestehen, zwischen denen rippenförmige Abstandshalter — jeweils von einem Blech zum anderen versetzt — angeordnet sind. Für Dichtungszwecke sind diese Federanordnungen nicht bestimmt und wegen ihrer Abmessungen und der Anordnung der Rippen auch nicht geeignet.

Bei dem Dichtring nach der DT-AS 1 206 656 handelt es sich um ein einteiliges Bauteil, das eine bei den heutigen Zylinderkopfdichtungen ungewöhnlich große Dikke aufweist. Der durch die vorliegende Erfindung angestrebte relativ große Federweg läßt sich durch einen Einlagering nach der DT-AS 1 206 656. wenn man ihn auf die normale Stärke einer gebräuchlichen Zylinderkopfdichtung reduziert, nicht erreichen.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht: Das Ätzen ermöglicht eine wirtschaftliche und sehr genaue Herstellung der Profilrippen, die wegen der vergleichsweise geringen Gesamtdicke einer Flachdichtung, z. B. Zylinderkopfdichtung, nur eine geringe Höhe aufweisen dürfen. Durch die Versetzung der durch Ätzen erzeugten P>-ofilrippen von einem Blech zum anderen wird der angestrebte verhältnismäßig lange Federweg erreicht. Für die gewünschte Aufrechterhaltung der genügenden Dichtpressung über eine lange Betriebszeit sorgt die Starrheit der Profilrippen, welche aus demselben Material wie die aufeinanderliegenden Bleche bestehen. Demgegenüber erfahren die übrigen Teile der Bleche eine Beanspruchung auf Biegung, was einen gewissen Federweg ermöglicht.

Über die Lösung der oben genannten Aufgabe hinaus werden durch die erfindungsgemäß bedingte besondere Verformungsfähigkeit des Dichtelements größere Toleranzen bezüglich der Einbauhöhe, statischen Dichtflächenverformung und thermischen Verzüge ohne Beeinträchtigung der Abdichtgüte ausgeglichen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine ringförmige Flachdichtung nach der Erfindung im Einbauzustand,

F 1 g. 2 ein einzelnes Blech mit Profilrippen gemäß der Ausführungsform nach F i g. 1 im Querschnitt,

F i g. 3 eine Draufsicht auf das Blech nach F i g. 2,

Fig.4 ein mit (integralen Profilrippen) versehenes Blech für eine Zylinderkopfdichtung.

Gemäß F ■ g. I besteht die ringförmige Flachdichtung aus mehreren federnden Blechen 20, von denen eines in F i g. 2 und 3 gesondert dargestellt ist. Eine Umhüllung ist mit 21 bezeichnet. Die Umhüllung 21 kann je nach der Abdichtaufgabe aus Cu, Stahl ohne oder mit Weichmetallplattierung bestehen.

Die Dichtung befindet sich zwischen zwei abzudichtenden Bauteilen 22 und 23, beispielsweise Zylinder und Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine.

Wie insbesondere aus F i g. 2 und 3 zu erkennen ist, sind die Abstandshalter als Profilrippen 24 an den Blechen 20 ausgebildet. Die Profilrippen 24 sind in ihrem Verlauf der Form der abzudichtenden öffnungen angepaßt. Für kreisförmige öffnungen würden beispielsweise die Abstandshalter kreisförmig verlaufen. Eine entsprechende Ausführungsform ist auch aus F i g. 4 ersichtlich. Bei den ageschlossenen, zumeist kreisförmigen Kurven 24 handelt es sich um die beschriebenen Profilrippen 24. 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. Die Profilrippen 24 sind von Blech zu Blech so gegeneinander versetzt, daß die Profilrippen eines Bleches etwa mittig zwischen den Profilrippen der benachbarten Bleche liegen. Die Profilrippen sind in einfacher und exakter Weise, beispielsweise auf photochemischem Wege, durch Ätzen herstellbar.

Die federnden Bleche 20 können zur Unterstützung

der Dichtwirkung mil einer Elastomerauflage versehen

Die Bleche 20 mit den Profilrippen 24 bes'ehen vorzugsweise aus hochfestem Federslahl. Zweckmäßig liegen die Profilrippen nah nebeneinander und weisen minimale Abmessungen auf.

Die im wesentlichen lineare Verformungscharakteristik der erfindungsgemäßen Dichtung ist beeinflußbar durch Werkstoff, Abmessung und Anzahl der Bleche 20 sowie durch Abmessung, Abstand und Anzahl der Profilrippen 24.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Metallische Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus mehreren mit Abstand übereinanderliegenden, federnd gegeneinander abgestützten dünnen Blechen, die von einer im Querschnitt U-förmigen Umhüllung eingefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Blechen (20) auf federndem Werkstoff als Abstandshalter jeweils von einem Blech zum anderen versetzte, durch Ätzen erzeugte Profilrippen (24) ausgebildet sind, die

in ihrem Verlauf den abzudichtenden öffnungen angepaßt sind.

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (20) mit ihren Profilrippen (24) aus hochfestem Stahl, vorzugsweise Federstahl, bestehen.