DE3902966C2 - Stahllaminatdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stahllaminatdichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine erste Schicht, die um wenigstens eine Zylinderbohrung abdichtet, und eine mit einer Beschichtung zur Mikroabdichtung versehene zweite Schicht, die um wenigstens ein anderes Durchgangsloch als die Zylin­ derbohrung abdichtet, wobei die erste Schicht eine Börde­ lung zur Abdichtung um die Zylinderbohrung herum aufweist, die nicht von der zweiten Schicht überlappt ist.

Eine konventionelle Stahllaminatdichtung wird durch Überein­ anderschichten von mehreren Platten aufgebaut, und sie wird mit einem komplizierten Abdichtungsteil um ein abzudichten­ des Loch herum versehen. Infolgedessen ist es schwierig, eine leichtgewichtige Stahllaminatdichtung herzustellen. Außerdem ist die Produktivität bei Stahllaminatdichtungen gering. Als Ergebnis hiervon sind Stahllaminatdichtungen teurer als andere Dichtungen.

In einem kleinen Motor muß eine Stahllaminatdichtung verwen­ det werden, die ein geringes Gewicht hat und mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann. Jedoch ist, wie vorstehend erläutert, eine konventionelle Stahllaminatdichtung schwer und teuer, so daß eine solche konventionelle Stahllaminat­ dichtung gewöhnlich nicht für einen Motor kleiner Abmessungen verwendet wird. Die relativ hohen Kosten und das schwere Gewicht verhindern es, daß eine konventionelle Stahllaminat­ dichtung in einem Motor kleiner Abmessungen verwendet wird.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen konventionelle Stahllaminatdich­ tungen. Eine Stahllaminatdichtung 10, wie sie in Fig. 1 ge­ zeigt ist, umfaßt eine obere Platte 11, die einen gekrümm­ ten Teil 12 und einen Flansch 13 hat, sowie eine untere Plat­ te 14, von der sich ein Ende auf der Innenseite des Flanschs 13 befindet. Zwei innere Platten 15, 16 mit Wülsten 15a, 16a befinden sich zwischen der oberen und unteren Platte 11, 14. Außerdem befindet sich eine Platte 17 zwischen der obe­ ren Platte 11 und der inneren Platte 15, und ferner befindet sich eine Platte 18 zwischen der unteren Platte 14 und der inneren Platte 16. Schließlich befindet sich eine Platte 19 zwischen den beiden inneren Platten 15, 16.

In diesem Beispiel bilden sieben Platten eine Stahllaminat­ dichtung. Weiter erfordert diese Art von Stahllaminatdich­ tung wenigstens eine Oberflächendruckregulierungsplatte zum Ausschalten von übermäßig hohem Druck im Abdichtungsteil, d. h. in einem Bereich um die Wülste 15a, 16a herum. Die Oberflächenregulierungsplatte empfängt nämlich den Einspann­ druck zusammen mit dem Abdichtungsteil, um den Abdichtungs­ teil zu schützen. In diesem Beispiel wirken die Platten 17, 18 als Oberflächendruckregulierungsplatte. Wenn die Stahl­ laminatdichtung 10 eingespannt wird, ohne daß zum Beispiel die Platten 17, 18 verwendet werden, wird ein starker Ein­ spanndruck auf den Abdichtungsteil ausgeübt, so daß der Ab­ dichtungsteil in extremen Situationen zu Bruch gehen kann, wie beispielsweise Brüche, Risse, Sprünge o. dgl. bekommen kann.

Eine Stahllaminatdichtung 20, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt eine obere Platte 21, die einen gekrümmten Teil 22 und einen Flansch 23 umfaßt, und eine untere Platte 24, die einen abgestuften Teil 25 hat. Ein Draht 26 ist um den ge­ krümmten Teil 22 herum angeordnet. Zwei innere Platten 27, 28 und eine Platte 29, die als Oberflächendruckregulierungs­ platte wirkt bzw. wirken, befinden sich zwischen der oberen und unteren Platte 21, 24. Die Platte 29 empfängt den Ein­ spanndruck zusammen mit einem Abdichtungsteil um den Draht 26 herum, so daß dadurch der Abdichtungsteil geschützt wird.

Diese konventionellen Stahllaminatdichtungen sind schwer und weisen komplizierte Abdichtungsteile auf. Daher können diese Dichtungen nicht für einen kleinen Motor von leichtem Gewicht verwendet werden.

Weiterhin ist eine leichtgewichtige Stahllaminatdichtung in der JP 59-188 955 beschrieben, wie sie hier in Fig. 3 ge­ zeigt ist. Diese Stahllaminatdichtung umfaßt eine Basis­ platte 31 mit einer Wulst 31a und eine auf der Platte 31 an­ geordnete Platte 32. Die Stahllaminatdichtung 30 ist, wie vorgesehen, wirksam, wenn sie dazu verwendet wird, um einen Niedrigdruckbereich herum abzudichten. Jedoch kann die Wulst 31a, da sie um ein Loch herum abdichtet, keinen hohen Abdichtungsdruck liefern, wenn sie eingespannt wird. Daher kann die Stahllaminatdichtung 30 nicht für eine Abdichtung eines Hochdruckbereichs verwendet werden. Zwar ist dieser Druckschrift das Prinzip der Anwendung einer Oberflächen­ regulierungsplatte zu entnehmen. Jedoch tritt in dieser Druckschrift das Problem der gleichzeitigen Abdichtung mehre­ rer Öffnungen mit unterschiedlichen Druckniveaus nicht auf.

Außerdem ist aus der JP 62-113 968 in Patent Abstracts of Japan M 637, Oktober 30, 1987, Band 11, Nr. 333 eine Zylin­ derkopfdichtung bekannt, welche eine erste Stahlplatte um­ faßt, die als Abdichtungsstruktur um eine Zylinderbohrung herum erste Wülste hat, über die eine Öse geschoben ist, wobei zur Abdichtung um ein Wasserdurchgangsloch herum zwei­ te Stahlplatten beidseitig von der ersten Stahlplatte vorge­ sehen sind, die zweite Wülste als Abdichtungsstruktur haben. Zwar dichten die ersten Wülste um die Zylinderbohrung herum ab, während die zweiten Wülste um das Wasserdurchgangs­ loch herum abdichten. Jedoch ist die erste Stahlplatte nicht als Oberflächendruckregulierungsplatte für die zweiten Wülste vorgesehen, und die zweiten Stahlplatten dienen nicht als Oberflächendruckregulierungsplatten für die ersten Wülste. Auch eine Öse, die über den ersten Wülsten angeordnet ist, wirkt nicht als Oberflächendruckregulierungsplatte für die zweiten Wülste, da sie zusammen mit den ersten Wülsten zu­ sammengedrückt wird, wenn die Zylinderkopfdichtung einge­ baut wird.

Darüber hinaus ist es aus dem DE-GM 19 78 662 bekannt, bei einer Zylinderkopf- oder Flanschdichtung aus einem nach in­ nen oder außen offenen Mantel eine Metallfeder mit offenem Querschnitt so vorzusehen, daß sie von dem Mantel umgeben ist. Hierbei kann der Dichtungsring die Form einer Wellung besitzen, die eine Wulst und zu beiden Seiten der Wulst be­ findliche Randteile hat.

Schließlich ist aus dem Aufsatz "Zylinderkopfabdichtungen wassergekühlter Hubkolbenmotoren" von W. Stadelmann in ATZ 73 (1971) 12, Seite 460-466 eine Stahllaminatdichtung der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art bekannt, mit der sowohl eine Zylinderbohrung als auch ein anderes Durchgangs­ loch mittels einer ersten und zweiten Abdichtungsstruktur abgedichtet werden, die beide in einer relativ dicken ersten Schicht ausgebildet sind, wobei der wesentlich größere Ab­ dichtungsdruck, welcher zum Abdichten der Zylinderbohrung er­ forderlich ist, dadurch erbracht wird, daß die erste Ab­ dichtungsstruktur aus einer Doppelwulst gebildet ist, indem die erste Schicht hier so auf sich zurückgebogen ist, daß sie an dieser Stelle doppellagig ist. Dieser Aufbau kann zu Ris­ sen, Sprüngen o. dgl. an der Zylinderbohrung führen und das um so mehr, als keine Druckregulierungsschicht vorhanden ist.

Denn die zweite Schicht bildetlediglich eine Art Öse um das andere Durchgangsloch herum und kann nicht den Druck an der ersten Abdichtungsstruktur regulieren. Auch für die zweite Abdichtungsstruktur ist keine Druckregulierung vorhanden.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Stahllaminat­ dichtung zur Verfügung zu stellen, deren Gewicht gering ist und die bei einem zuverlässigen Schutz gegen übermäßiges Verpressen einen einfachen Aufbau hat.

Diese Aufgabe wird mit einer Stahllaminatdichtung der ein­ gangs genannten, gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß da­ durch gelöst, daß

• a) an dem anderen Durchgangsloch von der zweiten Schicht eine Abdichtungswulst gebildet ist, die nicht von der ersten Schicht überlappt ist,
• b) der über die zweite Schicht vorstehende Teil der Ab­ dichtungswulst höher als die Dicke der ersten Schicht ist, und
• c) die erste Schicht als eine Druckregulierungsschicht bezüglich der Abdichtungswulst wirkt, und die zweite Schicht als eine Oberflächendruckregulierungsschicht bezüglich der Bördelung wirkt.

Auf diese Weise können mit der Stahllaminatdichtung nach der Erfindung unterschiedliche Öffnungen, also beispiels­ weise Hochdrucköffnungen und Niedrigdrucköffnungen, bei einem zuverlässigen Schutz gegen übermäßiges Verpressen leicht so abgedichtet werden, daß die Öffnungen in ange­ messener und optimaler Weise ohne Leckage abgedichtet wer­ den, und das mit einer Stahllaminatdichtung, die einen ein­ fachen Aufbau und ein geringes Gewicht hat und die im üb­ rigen leicht und wirtschaftlich herstellbar ist.

Die vorgenannte Mikroabdichtung kann eine weiche Beschich­ tung auf beiden Seiten der ersten Schicht sein. In ent­ sprechender Weise kann die erste Schicht mit einer harten Beschichtung auf ihrer äußeren Oberfläche versehen sein, welche nicht der zweiten Schicht gegenüber liegt. Die harte Beschichtung hat die Eigenschaft, hohen Temperaturen um die Zylinderbohrung herum zu widerstehen. Die Beschichtungen mit unterschiedlichen Eigenschaften können leicht auf der ersten und zweiten Schicht, basierend auf dem jeweiligen Erfordernis, ausgebildet werden.

Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger in den Fig. 4 bis 16 der Zeichnung dargestellter, besonders bevor­ zugter Ausführungsfomen erfindungsgemäßer Stahllaminat­ dichtungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 bis 3 Teilvertikalschnittansichten von konven­ tionellen Stahllaminatdichtungen in einem Teil, der benachbart einer Öffnung eines Motorblocks ist;

Fig. 4 eine Teilaufsicht auf eine erste Ausführungs­ form einer Stahllaminatdichtung nach der Erfindung;

Fig. 5A eine gegenüber Fig. 4 vergrößerte Schnitt­ ansicht eines Schnitts längs der Linien 5A-5A in Fig. 4;

Fig. 5B eine gegenüber Fig. 4 vergrößerte Schnitt­ ansicht eines Schnitts längs der Linien 5B-5B in Fig. 4;

Fig. 6 bis 13 vergrößerte Schnittansichten, ähnlich der Fig. 5, weiche eine zweite bis neunte Ausführungsform der Erfindung veranschau­ lichen;

Fig. 14 eine Teilaufsicht, ähnlich der Fig. 4, wel­ che eine zehnte Ausführungsform der Erfin­ dung zeigt;

Fig. 15 eine gegenüber Fig. 14 vergrößerte Schnitt­ ansicht eines Schnitts längs den Linien 18-18 in Fig. 14, und

Fig. 16 eine vergrößerte Schnittansicht, ähnlich der Fig. 15, welche eine elfte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.

In der nun folgenden detaillierten Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen sei zunächst bezugnehmend auf die Fig. 4, 5A und 5B, eine Stahllaminatdichtung A gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben, die in diesen Figuren dargestellt ist. Die Stahllaminatdichtung A weist, wie bei einer konventionellen Stahllaminatdichtung, Zylin­ derbohrungen Hc, sowie andere Durchgangslöcher, nämlich Schraubenlöcher Hb, Wasserlöcher Hw, Öllöcher Ho und Ventil­ stoßstangenlöcher Hp auf.

Die Stahllaminatdichtung A umfaßt eine obere Platte, die eine erste Schicht A50 bildet, und eine untere Platte, die eine zweite Schicht A51 bildet. Die Kontur oder Form der zweiten Schicht A51 ist im wesentlichen die gleiche wie die­ jenige eines Motorblocks, auf dem die Stahllaminatdichtung A plaziert wird. Jedoch ist die Kontur der ersten Schicht A50 ein wenig kleiner als diejenige der zweiten Schicht A51.

Die erste Schicht A50 ist mit Öffnungen A52 für die Zylinder­ bohrung Hc, einem vergrößerten Loch A53 für die Wasserlöcher Hw, Löchern A54 für die Schraubenlöcher Hb, einem Loch A55 für das Ölloch Ho und Löchern A56 für die Ventilstoßstangen­ löcher Hp versehen. Die Größen der Öffnungen A52 für die Zylinderbohrung Hc und der Löcher A54 für die Schraubenlöcher Hb sind genau gleich denjenigen der Zylinderbohrung Hc bzw. des Schraubenlochs Hb. Jedoch sind die Größen der Löcher A56 für die Ventilstoßstangenlöcher Hp und des Lochs A55 für das Ölloch Ho ein wenig größer als die aktuellen Größen der Löcher Hp und Ho. Das vergrößerte Loch A53 ist so ausgebildet, daß es die beiden Wasserlöcher Hw umschließt.

Die erste Schicht A50 ist in mehrere Teile unterteilt, d. h. einen Basisabschnitt A50a, der gegen die zweite Schicht A51 anliegt, Flansche A50b, die um die Zylinderbohrungen Hc herum ausgebildet sind, gekrümmte Teile A50c zum Begrenzen der Zylinderbohrungen Hc und Gegenflanschteile A50d, die den Flanschen A50b gegenüberliegen. Der Basisabschnitt A50a, die Flansche A50b, die gekrümmten Teile A50c und die Gegen­ flanschteile A50d sind integral miteinander ausgebildet. Ein Flansch A50b, ein gekrümmter Teil A50c und ein Gegenflansch­ teil A50d bilden zusammen jeweils eine Bördelung.

Der Flansch A50b ist an dem gekrümmten Teil A50c so herum­ gebogen, daß er sich über dem Gegenflanschteil A50d befindet. Wenn der gekrümmte Teil A50c geformt wird, wird ein Raum A57 zwischen dem Flansch A50b und dem Gegenflanschteil A50d aus­ gebildet. Die Dicke der Stahllaminatdichtung A in dem gekrümm­ ten Teil A50c muß dicker sein als die Gesamtdicke aus der ersten und zweiten Schicht A50, A51. Außerdem muß der ge­ krümmte Teil A50c, eine starke Elastizität haben.

Als Ergebnis hiervon wird, wenn die Stahllaminatdichtung A zwischen Motorblöcken plaziert und eingespannt wird, der ge­ krümmte Teil A50c mit Druck beaufschlagt und deformiert. Da der gekrümmte Teil A50c eine starke Elastizität hat, wird der Teil um die Zylinderbohrung Hc herum an dem gekrümmten Teil A50c sicher abgedichtet. Der gekrümmte Teil A50c wider­ steht hohem Druck in der Zylinderbohrung Hc.

Wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist, ist die zweite Schicht A51 mit Beschichtungen A58, insbesondere je einer Be­ schichtung A58, auf ihrer oberen und unteren Oberfläche ver­ sehen. Die Beschichtung A58 sollte eine weiche Beschichtung sein, die eine gute Haft- oder Klebeigenschaft hat. Beispiele der Beschichtung A58 sind Silikongummi oder -kautschuk, Sili­ konharz, Nitrilgummi oder -kautschuk, Fluorgummi oder -kaut­ schuk.

Die zweite Schicht A51 ist mit Öffnungen A59 für die Zylinder­ bohrung Hc, Löchern A60 für die Wasserlöcher Hw, Löchern A61 für die Schraubenlöcher Hb, einem Loch A62 für das Ölloch Ho und Löchern A63 für die Ventilstoßstangenlöcher Hp versehen. Die Größen der Löcher A60, A61, A62 und A63 sind genau die gleichen wie diejenigen der Wasserlöcher Hw bzw. der Schrau­ benlöcher Hb bzw. des Öllochs Ho bzw. der Ventilstoßstangen­ löcher Hp. Jedoch ist die Größe der Öffnung A59 für die Zylin­ derbohrung Hc größer als diejenige der Zylinderbohrung Hc.

Die zweite Schicht A51 ist in mehrere Teile unterteilt, d. h. einen Basisabschnitt A51a, der gegen den Basisabschnitt A50a der ersten Schicht A50 anliegt, und Teilen, die nicht gegen den Basisabschnitt A50 anliegen. Die zweite Schicht A51 ist mit Abdichtungswülsten A51b in den Teilen versehen, die nicht gegen den Basisabschnitt A50 anliegen. In Fig. 4 sind die Abdichtungswülste in strichpunktierten Linien dargestellt.

Im einzelnen ist eine Abdichtungswulst A51b in der zweiten Schicht A51 so ausgebildet, daß sie die beiden Löcher A60 für die Wasserlöcher umgibt. Abdichtungswülste A51c und A51d sind benachbart den Löchern A63 und A62 für die Ventilstoßstangen­ löcher Hp bzw. das Ölloch Ho ausgebildet. Außerdem ist eine Abdichtungswulst A51e benachbart dem äußeren Umfang der zwei­ ten Schicht A51 ausgebildet. Die Höhe der Abdichtungswülste A51b, A51c, A51d und A51e ist größer als die Gesamtdicke aus der ersten und zweiten Schicht A50, A51.

Wenn die erste und zweite Schicht A50, A51 miteinander zu­ sammengebaut werden, befindet sich die Abdichtungswulst A51b gerade innerhalb des vergrößerten Lochs A53, und in entspre­ chender Weise befinden sich die Abdichtungswülste A51c und A51d jeweils gerade innerhalb des Lochs A56 bzw. A55. Jedoch befindet sich, wenn die erste und zweite Schicht A50, A51 zusammengebaut sind, die Abdichtungswulst A51e außerhalb des Bereichs der ersten Schicht A50. Da die Öffnungen A59 größer als die Zylinderbohrungen Hc sind, befinden sich, wenn die erste und zweite Schicht A50, A51 zusammengebaut sind, die Öffnungen A59 außerhalb des Bereichs des Flanschs A50b.

Bei der Stahllaminatdichtung A ist es wichtig, daß der Flansch A50b der ersten Schicht A50 nicht über der zweiten Schicht A51 liegt, und daß die Abdichtungswülste A51b, A51c, A51d und A51e nicht über der ersten Schicht A50 liegen. Der Basisab­ schnitt A50a der ersten Schicht A50 und der Basisabschnitt A51a der zweiten Schicht A51 liegen nämlich direkt gegenein­ ander an.

Wenn sich daher die Stahllaminatdichtung A zwischen zwei Motor­ blöcken befindet und eingespannt wird, werden die Flansche A50b und die gekrümmten Teile A50c so mit Druck beaufschlagt, daß sie um die Zylinderbohrungen Hc abdichten, und die Ab­ dichtungswülste A51b, A51c und A51d werden so mit Druck be­ aufschlagt, daß sie um die Wasserlöcher Hw bzw. die Ventil­ stoßstangenlöcher Hp bzw. die Öllöcher Ho abdichten. Die Ab­ dichtungswulst A51b umgibt die beiden Löcher A60 für die Was­ serlöcher Hw, so daß Wasser von einem zum anderen fließen kann. Da das Wasser nicht über die Abdichtungswulst A51b hinaus Leckströmungen bildet, verursacht das keinerlei Schwie­ rigkeiten. Erforderlichenfalls kann je eine Abdichtungswulst für je eines der Wasserlöcher Hw ausgebildet sein. Die Ab­ dichtungswulst A51e dichtet sekundär um den äußeren Umfang der Stahllaminatdichtung A herum ab.

Bei der Stahllaminatdichtung A, liegen der Flansch A50a und der Gegenflanschteil A50d gegen die Motorblöcke an, und die Abdichtungswülste A51b, A51c, A51d sowie A51e liegen direkt gegen die Motorblöcke an. Wenn die Stahllaminatdichtung A eingespannt wird, wird Druck auf die Basisabschnitte A50a, A51a angewandt, jedoch werden die Abdichtungsdrücke durch den gekrümmten Teil A50c und die Abdichtungswülste A51b, A51c, A51d und A51e gebildet. Die Basisabschnitte A50a, A51a wirken nämlich als Oberflächendruckregulierungsplatten. Im einzelnen wirkt der Basisabschnitt A51a als eine Oberflächen­ druckregulierungsplatte für den Flansch A50b und den gekrümm­ ten Teil A50c, während der Basisabschnitt A50a als eine Ober­ flächendruckregulierungsplatte für die Abdichtungswülste A51b, A51c, A51d und A51e wirkt.

Daher kann der Abdichtungsdruck um die Zylinderbohrung Hc herum durch die physikalische oder physische Eigenschaft der ersten Schicht A50 und die Dicke der zweiten Schicht A51 fest­ gelegt werden. Andererseits kann der Abdichtungsdruck um die anderen Durchgangslöcher für Wasser, Öl und so weiter durch die physikalische oder physische Eigenschaft der zweiten Schicht A51 und die Dicke der ersten Schicht A50 festgelegt werden. Die Abdichtungscharakteristika können leicht durch die erste und zweite Schicht A50, A51 festgelegt werden.

Weiter werden in der Stahllaminatdichtung A Hochdruckbereiche um die Zylinderbohrungen Hc nur durch die erste Schicht A50 abgedichtet, während Nicht-Hochdruckbereiche benachbart von anderen Durchgangslöchern, als es die Zylinderbohrung Hc ist, nur durch die zweite Schicht A51 abgedichtet werden. Daher können die besten Materialien für die Hochdruckbereiche einerseits und die Nicht-Hochdruckbereiche andererseits leicht ausgewählt werden.

Als Ergebnis hiervon kann eine Kriechentspannung, die andern­ falls in der Nähe der Zylinderbohrungen und in der Nähe von anderen Durchgangslöchern auftreten kann, wirksam verhindert werden.

Die Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Stahl­ laminatdichtung B, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Stahllaminatdichtung A hat, d. h. eine von einer obe­ ren Platte gebildete erste Schicht B50 mit einem Flansch B50b und einem gekrümmten Teil B50c, eine von einer unteren Platte gebildete zweite Schicht B51 mit weichen Beschichtungen B58, und so weiter (es wird insoweit, als der Aufbau gleich ist, auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen, insbesondere auf die Beschreibung der einzelnen Elemente, Teile o. dgl., die - abgesehen von dem ersten Buchstaben A, der sich auf die Stahllaminatdichtung A bezieht, bzw. B, der sich auf die Stahllaminatdichtung B bezieht - mit den glei­ chen Bezugsziffern versehen sind).

In der Stahllaminatdichtung B ist jedoch die erste Schicht B50 mit einer äußeren Beschichtung B68 auf der gesamten äuße­ ren Oberfläche derselben versehen. Die äußere Beschichtung B68 sollte die Eigenschaft haben, hohen Temperaturen und hohen Drücken zu widerstehen sowie es der ersten Schicht B50 ermöglichen, relativ zu einem Teil zu gleiten, an dem die erste Schicht B50 anliegt. In dem Fall, in dem sich die Stahllaminatdichtung B nämlich zwischen einem Zylinderblock und einem Zylinderkopf, der aus Aluminium hergestellt ist, befindet, dehnt sich, wenn der Motor arbeitet, der Zylinder­ kopf seitlich in einem Ausmaß aus, das unterschiedlich von demjenigen der Stahllaminatdichtung und des Zylinderblocks ist. Aktuell dehnt sich der Zylinderkopf wesentlich aufgrund der hohen Wärmeausdehnung aus. In dieser Hinsicht würde, wenn die Stahllaminatdichtung B nicht relativ zu dem Zylinderkopf gleiten würde, diese Stahllaminatdichtung B hohe Beanspru­ chungen oder Spannungen aufnehmen müssen, was in extremen Situationen zu einem Bruch der Stahllaminatdichtung oder zu­ mindest zu Rissen, Sprüngen o. dgl. in derselben führen wür­ de.

Demgemäß kann in dem Fall, in dem die äußere Beschichtung B68 Gleiteigenschaften besitzt und auf der ersten Schicht B50 ausgebildet ist, der Zylinderkopf relativ zu der Stahl­ laminatdichtung B frei gleiten. Als Ergebnis hiervon ist es möglich, die Beanspruchung, insbesondere Spannung, die auf die Stahllaminatdichtung angewandt wird, zu vermindern und einen Bruch der Stahllaminatdichtung zu verhindern.

Die äußere Beschichtung B68 kann durch Beschichten oder Plat­ tierung ausgebildet sein. Wenn die äußere Beschichtung B68 durch Beschichten ausgebildet wird, muß die Beschichtung eine harte Beschichtung sein, wie beispielsweise eine Molybdänbe­ schichtung oder eine Beschichtung aus einem Fluorharz. Wenn die äußere Beschichtung B58 durch Plattierung ausgebildet wird, wird vorliegend eine Aluminiumplattierung oder Nickel­ plattierung bevorzugt.

In dem Fall, in dem die äußere Beschichtung B58 auf der äußeren Oberfläche der ersten Schicht B50 ausgebildet ist, wird die erste Schicht B50 gegen hohe Temperatur geschützt. Weiter kann die erste Schicht B50 relativ zu dem Motorblock gleiten, wenn sich die erste Schicht B50 aufgrund hoher Temperatur aus­ dehnt, so daß Beanspruchungen, insbesondere Spannungen, die in der ersten Schicht B50 entstanden sind, gelöst werden kön­ nen. Eine Kriechentspannung der Stahllaminatdichtung wird wesentlich durch die Bildung der äußeren Beschichtung B68 verhindert.

Die Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Stahl­ laminatdichtung C, die im wesentlcihen den gleichen Aufbau wie die Stahllaminatdichtung A hat, d. h. eine als obere Platte ausgebildete erste Schicht C50, eine als untere Platte ausge­ bildete zweite Schicht C51, und so weiter (auch für diesen Fall wie für alle anderen Fälle wird zur Beschreibung von Teilen, die, abgesehen von dem jeweils davorgestellten großen Buchstaben gleiche Bezugszeichen haben, auf die Be­ schreibung eines oder mehrerer der vorhergehenden Ausführungs­ beispiele verwiesen, sofern der Teil, Bereich, o. dgl. des jeweiligen Bezugszeichens nicht anderweitig erläutert ist).

In der Stahllaminatdichtung C ist jedoch die erste Schicht C50 mit einer Hilfswulst C50f, einem Gegenflanschteil C50d, einem gekrümmten Teil C50c und einem Flanschteil C50b ver­ sehen. Der Gegenflanschteil C50d befindet sich in der glei­ chen Ebene wie die zweite Schicht C51, und der Flansch C50b befindet sich oberhalb des Gegenflanschteils C50d. Die Hilfs­ wulst C50f ermöglicht es, daß sich der Gegenflanschteil C50d von dem Basisabschnitt C50a nach der zweiten Schicht C51 zu erstreckt. Außerdem dient die Hilfswulst C50f mit zur Ab­ dichtung um die Zylinderbohrung Hc herum, wenn die Stahllami­ natdichtung C eingespannt ist.

Die Stahllaminatdichtung C wirkt im wesentlichen in der glei­ chen Weise wie die Stahllaminatdichtung A. Jedoch wird durch die Hilfswulst C50f der Teil um die Zylinderbohrung Hc mit noch weitergehender Sicherheit abgedichtet.

Die Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Stahl­ laminatdichtung D, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Stahllaminatdichtung A hat, d. h. eine als obere Platte vorgesehene erste Schicht D50 mit einem Flansch D50b und einem Gegenflanschteil D50d, eine als untere Platte vorge­ sehene zweite Schicht D51, und so weiter.

In der Stahllaminatdichtung D ist jedoch die erste Schicht D50 mit einer Hilfswulst D50f zwischen dem Basisabschnitt D50a und dem Gegenflanschteil D50d versehen. Die Hilfswulst D50f erstreckt sich in der Richtung, die nach der zweiten Schicht D51 zu weist. Die Höhe der Hilfswulst D50f ist höher als die Gesamtdicke aus den Schichten D50 und D51. Wenn die Stahl­ laminatdichtung D eingespannt wird, wirkt daher die Hilfs­ wulst D50f dahingehend, daß sie eine weitere Abdichtung um die Zylinderbohrung Hc bildet. Die Stahllaminatdichtung D wirkt im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Stahllami­ natdichtung C.

Die Fig. 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Stahl­ laminatdichtung E, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Stahllaminatdichtung A hat, d. h. eine als obere Platte vorgesehene erste Schicht E50 mit einem Flansch E50b und einem Gegenflanschteil E50d, eine als untere Platte ausge­ bildete zweite Schicht E51 und so weiter.

In der Stahllaminatdichtung E ist jedoch die erste Schicht E50 mit einer Hilfswulst E50f zwischen dem Basisabschnitt E50a und dem Gegenflanschteil E50d versehen. Die Hilfswulst E50f erstreckt sich in der von der zweiten Schicht E51 weg­ weisenden Richtung. Wenn die Stahllaminatdichtung E benutzt wird, wirkt sie im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Stahllaminatdichtung A. Jedoch wird der Teil um die Zylinder­ bohrung Hc durch die Hilfswulst E50f noch weiter abgedichtet.

Die Fig. 10 zeigt eine sechste Ausführungsform einer Stahl­ laminatdichtung F, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Stahllaminatdichtung A hat, d. h. eine als obere Platte ausgebildete erste Schicht F50 mit einem Flansch F50b und einem Gegenflanschteil F50d, eine als untere Platte ausgebil­ dete zweite Schicht F51 und so weiter.

In der Stahllaminatdichtung F ist jedoch die erste Schicht F50 mit einem Diagonalteil F50f zwischen dem Basisabschnitt F50a und dem Gegenflanschteil F50d und mit einem Flanschend­ teil F50g, welcher in der nach dem Diagonalteil F50f weisen­ den Richtung geneigt ist, versehen. Der Abstand zwischen dem Flansch F50b und dem Gegenflanschteil F50d ist größer als die Gesamtdicke aus der ersten und zweiten Schicht F50, F51.

Wenn die Stahllaminatdichtung F eingespannt wird, wird der gekrümmte Teil F50c zusammengedrückt, und der Abstand zwischen dem Flansch F50b und dem Gegenflanschteil F50d nimmt ab, so daß der Flanschteil F50g gegen den Diagonalteil F50f zur An­ lage kommt. Als Ergebnis hiervon wird der Teil um die Zylin­ derbohrung Hc herum durch den gekrümmten Teil F50c, den Flanschendteil F50g und den Diagonalteil F50f abgedichtet. Der Rest der Wirkungsweise der Stahllaminatdichtung F ist der gleiche wie die Wirkungsweise der Stahllaminatdichtung A.

Fig. 11 zeigt eine siebente Ausführungsform einer Stahllami­ natdichtung G, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Stahllaminatdichtung A hat, d. h. eine als obere Platte ausgebildete erste Schicht G50 mit einem Flansch G50b, eine als untere Platte ausgebildete zweite Schicht G51 und so weiter.

In der Stahllaminatdichtung G ist jedoch die zweite Schicht G51 mit einer Hilfswulst G51f benachbart dem Flansch G50b versehen. Wenn die Stahllaminatdichtung G eingespannt wird, deformiert sich die Hilfswulst G51f und wirkt dahingehend, daß sie die Abdichtung um die Zylinderbohrung Hc zusätzlich zu dem Flansch G50b und dem gekrümmten Teil G50c unterstützt. Der Rest der Wirkungsweise der Stahllaminatdichtung G ist der gleiche wie bei der Stahllaminatdichtung A.

Die Fig. 12 zeigt eine achte Ausführungsform einer Stahl­ laminatdichtung H, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Stahllaminatdichtung A hat, d. h. eine als obere Plat­ te ausgebildete erste Schicht H50 mit einem Flansch H50b und einem Gegenflanschteil H50d, eine als untere Schicht ausge­ bildete zweite Schicht H51 und so weiter.

In der Stahllaminatdichtung H befindet sich weiter ein Dich­ tungsring H64 zwischen dem Flansch H50b und dem Gegenflansch­ teil H50d. Der Dichtungsring H64 weist zwei Endteile H64a und einen oberen Teil H64b, der einen zwischen den Endteilen liegenden erhabenen Teil H64b bildet, auf und besitzt Elasti­ zität. Wenn daher die Stahllaminatdichtung H eingespannt wird, kann der Teil um die Zylinderbohrung Hc herum durch den Dichtungsring H64 stark abgedichtet werden. Der Rest des Aufbaus ist der gleiche wie bei der Stahllaminatdichtung A. Die Stahllaminatdichtung H ist speziell brauchbar und von Vorteil, wenn ein hoher Abdichtungsdruck um die Zylinder­ bohrung Hc herum erforderlich ist.

Die Fig. 13 zeigt eine neunte Ausführungsform der Stahllami­ natdichtung J, die im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Stahllaminatdichtung A hat, d. h. eine als obere Platte ausgebildete erste Schicht J50, eine als untere Platte ausge­ bildete zweite Schicht J51 und so weiter.

In der Stahllaminatdichtung J befindet sich ein als Drahtring ausgebildeter Dichtungsring J65 innerhalb eines gekrümmten Teils J50c. Der Dichtungsring J65 deformiert sich selbst dann nicht zu sehr, wenn hoher Druck auf die Stahllaminat­ dichtung angewandt wird. Daher ist die Stahllaminatdichtung J speziell in dem Falle, in dem es erforderlich ist, den Motorblock stark abzudichten, brauchbar und vorteilhaft. Der Rest des Aufbaus und der Wirkungsweise der Stahllaminatdich­ tung J ist der gleiche wie bei der Stahllaminatdichtung A.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine zehnte Ausführungsform einer Stahllaminatdichtung N, die eine als obere Platte ausgebil­ dete erste Schicht N50 mit einem Flansch N50b und einem ge­ krümmten Teil N50c, sowie eine als untere Platte ausgebildete zweite Schicht N51 umfaßt, wie das bei der Stahllaminatdich­ tung A der Fall ist. Jedoch weist die Stahllaminatdichtung N weiter ein Wasserloch als ein Durchgangsloch N70 sehr nahe bei den Zylinderlöchern Hc auf. Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, ist die Größe des Durchgangslochs N70 in der ersten und zweiten Schicht N50, N51 genau die gleiche, jedoch ist die zweite Schicht N51 mit einer Wulst N51g um das Durchgangs­ loch N70 herum versehen.

In der Stahllaminatdichtung N muß, da sich das Durchgangs­ loch N70 sehr nahe an den Zylinderlöchern befindet, dieses Durchgangsloch N70 stark abgedichtet sein. Daher ist die Größe des Durchgangslochs N70 in der ersten und zweiten Schicht N50, N51 gleichgemacht, und die Wulst N51g ist um das Durchgangsloch N70 herum ausgebildet. Als Ergebnis hier­ von kann das Durchgangsloch N70 dicht, fest und sicher abge­ dichtet werden.

Wie oben erläutert, können erforderlichenfalls einige der Waserlöcher, Öllöcher und so weiter so ausgebildet sein, daß die Größe der Durchgangslöcher in der ersten und zweiten Schicht gleichgemacht und eine Wulst um das Durchgangsloch herum in der ersten oder zweiten Schicht ausgebildet ist. Als Ergebnis hiervon kann der Bereich um das Durchgangsloch herumg fest, dicht und besonders sicher abgedichtet werden.

Die Fig. 16 zeigt eine elfte Ausführungsform einer Stahllaminatdichtung P, die eine als obere Platte ausgebilde­ te erste Schicht P50 mit einem Flansch P50b und einem ge­ krümmten Teil P50c, sowie eine als untere Platte ausgebilde­ te zweite Schicht P51 umfaßt. Die erste Schicht P50 weist weiter in einem Gegenflanschteil eine Wulst P50f auf, die gegen den Flansch P50b anliegt, und die zweite Schicht P51 weist eine Wulst P51g um ein als Wasserloch dienendes Durchgangs­ loch P70 herum auf, ähnlich wie die Stahllaminatdichtung N.

In der Stahllaminatdichtung P ist die Größe des Durchgangs­ lochs P70 in der ersten und zweiten Schicht P50, P51 gleich­ gemacht, und die Wulst P51g ist um das Durchgangsloch P70 herum ausgebildet. Daher wird das Durchgangsloch P70 be­ sonders fest, dicht und sicher abgedichtet, wenn die Stahl­ laminatdichtung P eingespannt wird. Außerdem wird das Zylin­ derloch Hc, da die Wulst P50f um dasselbe ausgebildet ist, auch besonders dicht und sicher abgedichtet.

Claims (12)

1. Stahllaminatdichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine erste Schicht (A50 bis J50, N50, P50), die um wenigstens eine Zylinderbohrung (Hc) abdichtet, und eine mit einer Beschichtung (A58, B58) zur Mikroabdichtung versehene zweite Schicht (A51 bis J51, N51, P51), die um wenigstens ein anderes Durchgangsloch (Hw, Ho, Hp) als die Zylinder­ bohrung (Hc) abdichtet, wobei die erste Schicht (A50 bis J50, N50, P50) eine Bördelung (A50b, A50c, A50d; B50b, B50c; C50b, C50c, C50d; D50b, D50d; E50b, E50d; F50b, F50c,F50d; G50b, G50c; H50b, H50d; J50b, J50c; N50b, N50c; P50b, P50c) zur Abdichtung um die Zylinderbohrung (Hc) herum aufweist, die nicht von der zweiten Schicht (A51 bis J51, N51, P51) überlappt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß

• a) an dem anderen Durchgangsloch von der zweiten Schicht (A51 bis J51, N51, P51) eine Abdichtungswulst (A51b) gebildet ist, die nicht von der ersten Schicht (A50 bis J50, N50, P50) überlappt ist,
• b) der über die zweite Schicht (A51 bis J51, N51, P51) vorstehende Teil der Abdichtungswulst (A51b) höher als die Dicke der ersten Schicht (A50 bis J50, N50, P50) ist, und
• c) die erste Schicht (A50 bis J50, N50, P50) als eine Druckregulierungsschicht bezüglich der Abdichtungswulst (A51b) wirkt, und die zweite Schicht (A51 bis J51, N51, P51) als eine Oberflächendruckregulierungsschicht bezüglich der Bördelung (A50b, A50c, A50d; B50b, B50c; C50b, C50c, C50d; D50b, D50d; E50b, E50d; F50b, F50c; F50d; G50b, G50c; H50b, H50d; J50b, J50c, N50b, N50c, P50b, P50c) wirkt.

2. Stahllaminatdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (B50) weiter eine harte Beschichtung (B68) auf der äußeren Ober­ fläche aufweist, welche nicht gegen die zweite Schicht (B51) gewandt ist.

3. Stahllaminatdichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die harte Beschichtung (B68) aus einer Plattierung besteht.

4. Stahllaminatdichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß außerhalb der Bör­ delung (C50b, C50c, C50d; D50b, D50d; E50b, E50d) in der ersten Schicht eine Hilfswulst (C50f, D50f, E50f) in Richtung zu der oder weg von der zweiten Schicht ausgebildet ist.

5. Stahllaminatdichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bördelung (C50b, C50c, C50d; D50b, D50d; E50b, E50d) zu der oder weg von der zweiten Schicht (C51, D51, E51) gerichtet ist.

6. Stahllaminatdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Dichtungsring (H64, J65), der in die Bördelung (H50b, H50d; J50b, J50c) ein­ gelegt ist.

7. Stahllaminatdichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dichtungsring (H64) gerun­ det V-förmig ist.

8. Stahllaminatdichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dichtungsring (J65) ein Drahtring ist.

9. Stahllaminatdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (G51) eine Hilfswulst (G51f) aufweist, die um das an­ dere Durchgangsloch herum in dem Bereich ausgebildet ist, der sich mit der ersten Schicht (G50) überlappt.

10. Stahllaminatdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Außen­ rand der Dichtung durch eine von der ersten Schicht (A50) nicht über­ lappte Wulst (A51e) in der zweiten Schicht (A51) abgedichtet wird.

11. Stahllaminatdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im überlappen­ den Bereich der beiden Schichten (N50, N51; P50, P51) ein Durch­ gangloch (N70, P70) vorgesehen ist, das mit einer Wulst (N51g, P51g) in der ersten oder zweiten Schicht abgedichtet wird.

12. Stahllaminatdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (P50) eine Wulst (P50f) im Bereich der Bördelung (P50b, P50c) aufweist.