DE3943662C2 - Stahlplattendichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stahlplattendichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des einzigen Patentanspruches.

Die Leistungsfähigkeit von Brennkraftmaschinen hat sich fortlaufend erhöht, und in Verbindung damit hat der Druck in der Brennkammer zugenommen. Als Ergebnis hiervon wirkt ein großer Druck auf die Dichtung, die sich zwischen den Motorteilen befindet. Um eine sichere Abdichtung zwischen den Motorteilen zu erzielen, ist es erforderlich, daß die Dichtung einen starken Abdichtungsdruck gewährleistet, wenn sie eingebaut wird.

Ein Verfahren zum Erzielen eines hohen Abdichtungsdrucks besteht darin, daß eine Mehrzahl von Stahlplatten mit darin befindlichen Wülsten vertikal übereinandergeschichtet wird. In diesem Falle wird ein hoher Abdichtungsdruck nur um den Bereich herum ausgebildet, in dem sich die Wülste befinden. Da die Breite einer Wulst schmal ist, wird nur ein schmaler Bereich hohen Abdichtungsdrucks ausgebildet.

Eine Stahlplattendichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der FR 810 728 bekannt, bei der die in der ersten, oberen Platte vorgesehenen er­ sten Wülste formschlüssig mit den in der zweiten, unteren Platte befindlichen zweiten Wülsten zusammenpassend inein­ andergefügt sind, so daß sie im Ergebnis eine einzige dop­ pellagige Wulst bilden, bei welcher der erforderliche Ober­ flächendruck, der für diese doppellagigen Wülste aufzubrin­ gen ist, sehr hoch wird, wobei der Abdichtungsdruck auf einen relativ schmalen Bereich beschränkt ist.

In der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 62- 82 462, die am 26. Mai 1987 veröffentlicht worden ist, ist eine Stahlplattendichtung beschrieben, welche wenigstens drei Stahlplatten umfaßt, worin die obere und untere Platte Wülste mit unterschiedlichen Größen aufweisen und worin eine mittlere Platte zwischen der oberen und unteren Platte angeordnet ist. Da die Größen der Wülste unterschiedlich sind, erbringen die Wülste einen unterschiedlichen Abdich­ tungsdruck in Bereichen um die Wülste herum. Die Wülste mit unterschiedlichen Abmessungen wirken nicht zusammen.

Außerdem ist aus der DE-AS 11 94 660 eine Stahlplattendich­ tung für Brennkraftmaschinen bekannt, die als Zylinderkopf­ dichtung ausgebildet ist und nahe an der jeweiligen Zylin­ deröffnung derselben eine hohl geprägte Rippe aufweist, wo­ bei das sich in bezug auf die Zylinderöffnung nach innen erstreckende Material des Stahlblechs dieser Stahlplatten­ dichtung so umgebördelt ist, daß sich der Rand dieses Mate­ rials nach außen erstreckt und die Rippe bogenförmig über­ deckt. Dadurch wird, wie in der DE-AS 11 94 660 angegeben ist, erreicht, daß im Vergleich zu einer Dichtung, bei der lediglich eine erhabene und hohl geprägte Rippe vorgesehen ist, die Dichtungsfläche durch den umgebördelten Rand, der von der Rippe gestützt wird, erheblich vergrößert wird.

Diese Vergrößerung der Dichtungsfläche ist aber trotzdem relativ beschränkt, und der Abdichtungsdruck ist verhält­ nismäßig ungleichmäßig über die Breite der Dichtungsfläche verteilt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Stahlplattendichtung zu entwickeln, die einen starken, aus­ gedehnten und gleichmäßigen Abdichtungsdruck erbringen kann.

Diese Aufgabe wird mit einer Stahlplattendichtung der ein­ gangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Von Vorteil ist es, daß die Stahlplattendichtung nach der Erfindung einfach und wirtschaftlich herstellbar ist und auch für andere Abdichtungsaufgaben als die bei einer Zylinderkopfdichtung verwendet werden kann.

Die Stahlplattendichtung nach der Erfindung umfaßt somit eine er­ ste Platte, die wenigstens eine erste Öffnung hat, welche einer Zylinderblocköffnung einer Brennkraftmaschine ent­ spricht, und wenigstens eine erste Wulst, die um die erste Öffnung herum angeordnet ist, sowie eine zweite Platte, die unter der ersten Platte angeordnet ist und wenigstens eine zweite Öffnung hat, welche die Zylinderblocköffnung umgibt, und ein Abstützungsmittel, das sich unter der ersten Wulst befindet. Die Größe des Abstützungsmittels ist kleiner als diejenige der ersten Wulst. Wenn die Stahlplattendichtung eingebaut wird, liegt das Abstützungsmittel gegen die erste Wulst an und stützt dieselbe ab, so daß dadurch ein star­ ker, gleichmäßiger und umfassender Abdichtungsdruck an der ersten Wulst erbracht wird.

Das Abstützungsmittel umfaßt vorzugsweise wenigstens eine zweite Wulst, welche dazu dient, der ersten Wulst Elastizi­ tät zu verleihen, wenn die Stahlplattendichtung eingebaut wild. Das Abstützungsmittel kann einem Mehrzahl von Wülsten umfassen. Die Elastizität der zweiten Wulst ist größer als diejenige der ersten Wulst, wobei die erste Platte und das Abstützungsmittel aus dem gleichen Material hergestellt sein können. Die Elastizität der zweiten Wulst kann dadurch größer als diejenige der ersten Wulst sein, daß

• 1) die Dicke der zweiten Wulst geringer als diejenige der ersten Wulst ist, und/oder
• 2) die zweite Wulst aus einem Material ausgebildet ist, dessen Elastizität höher als diejenige des Materials ist, aus welchem die erste Wulst ausgebildet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Abstützungsmittel, d. h. die zweite Wulst, integral, insbe­ sondere einstückig, mit der zweiten Platte ausgebildet sein. Außerdem kann eine Druckregulierungsplatte auf der ersten Platte angebracht sein, ohne daß diese die erste Wulst überlappt. Weiter können eine oder mehrere äußere Platten auf der Außenseite der ersten und/oder zweiten Platte zum Schützen der ersten und/oder zweiten Platte an­ geordnet sein.

In dem Fall, in welchem das Abstützungsmittel gesondert von der zweiten Platte ausgebildet ist, wird das Abstützungs­ mittel auf der zweiten Platte angebracht. Weiter wird es bevorzugt, eine Platte zwischen der ersten und zweiten Platte auf der Außenseite des Abstützungsmittels relativ zu dem ersten Loch anzuordnen, wobei diese Platte als eine Oberflächendruckregulierungsplatte wirkt.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand einer in den Figuren der Zeichnung dargestellten, besonders bevorzugten Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Stahlplattendichtung nä­ her erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Teilaufsicht auf eine Ausführungsform einer Stahlplattendichtung nach der Erfindung; und

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Schnittansicht eines Schnitts entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Wie bei einer konventionellen Dichtung ist die Stahlplat­ tendichtung K mit Öffnungen versehen, die Zylinderblocköff­ nungen, wie Zylinderlöchern Hc, Wasserlöchern Hw, Öllöchern Ho und Schraubenlöchern Hb entsprechen. In der Stahlplat­ tendichtung K wird ein Bereich um das Zylinderloch Hc durch den nachfolgend beschriebenen Dichtungsaufbau abgedichtet. Wenn es jedoch erforderlich ist, kann dieser Dichtungsauf­ bau auch in anderen Teilen angewandt werden, wie beispiels­ weise um Wasserlöcher Hw herum.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Stahlplattendichtung K eine erste, obere Platte K10 mit einer ersten Wulst K10b, und eine zweite, untere Platte K11 mit einer zweiten Wulst K11b. Die Krümmung (Breite und Höhe) der ersten Wulst K10b ist größer als die Krümmung der zweiten Wulst K11b.

Die zweite, untere Platte K11 ist unter der ersten, oberen Platte K10 angeordnet. Die untere Platte K11 ist mit einer Öffnung versehen, welche dem Zylinderloch Hc entspricht, und weiter ist die untere Platte K11 mit der zweiten Wulst K11b um diese Öffnung herum versehen.

Wenn die erste und zweite Platte K10, K11 zusammengebaut werden, befindet sich die zweite Wulst K11b in einem Raum unter der ersten Wulst K10b, und zwar vorzugsweise in der Mitte oder im mittleren Bereich der ersten Wulst K10b.

Wenn die Stahlplattendichtung K zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock (nicht dargestellt) angeordnet und eingebaut wird, werden die Wülste K10b, K11b zusammenge­ drückt. Da die erste Wulst K10b durch die zweite Wulst K11b abgestützt wird, beult sich der mittlere Teil der ersten Wulst K10b nicht ein. Wenn die Stahlplattendichtung K stark zusammengedrückt wird, deformiert sich sowohl die erste Wulst K10b als auch die zweite Wulst K11b zur gleichen Zeit. Ein starker und gleichmäßiger Abdichtungsdruck wird über den gesamten Bereich der ersten Wulst K10b mit Hilfe der zweiten Wulst K11b ausgebildet.

Es sei darauf hingewiesen, daß in dem Fall, in welchem sich keine zweite Wulst K11b unter der ersten Wulst K10b befindet, der mittlere Teil der ersten Wulst K10b, wenn ein hoher Druck auf diese Wulst K10b angewandt wird, zuerst einbeult. Das Ergebnis hiervon ist in diesem Fall, daß die erste Wulst K10b auf ihrer Oberseite keinen gleichmäßigen Abdichtungsdruck liefern kann.

Da in dem hier vorgeschlagenen Dichtungsaufbau die erste Wulst K10b durch die zweite Wulst K11b abgestützt wird, kann die Stahlplattendichtung K einen starken Abdichtungs­ druck liefern. Weiter kann die Stahlplattendichtung K, da die Breite der ersten Wulst K10b relativ groß ist, eine gute Abdichtungsfähigkeit erbringen.

In der Stahlplattendichtung K hat die erste Wulst K10b kei­ nen flachen oberen Teil. Wenn daher die Stahlplattendich­ tung K angezogen bzw. eingebaut oder komprimiert bzw. zu­ sammengedrückt wird, zeigt die erste Wulst K10b eine starke Gegenreaktion, die größer bzw. stärker als diejenige einer Wulst mit flachem oberen Teil ist. Die Dichtung K liefert nämlich einen starken Abdichtungsdruck um das Zylinderloch Hc herum.

Claims (1)

1. Stahlplattendichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend:

   • a) eine erste Platte (K10), die eine Öffnung hat, die im Durchmesser der Größe einer der Zylinderblocköffnungen der Brennkraftmaschine entspricht, mit einer ersten Wulst (K10b), die um die Zylinderblocköffnung herum angeordnet ist, wobei die erste Platte (K10) einen flachen Randteil (K10a) um die Öffnung benachbart der ersten Wulst (K10b) und außerdem einen flachen Teil (K10c), der sich auswärts von der ersten Wulst (K10b) erstreckt aufweist,
   • b) eine zweite Platte (K11), die unmittelbar unter der ersten Platte (K10) angeordnet ist und eine Öffnung hat, die im Durchmesser der Größe der Zylinderblocköffnung der Brenn­ kraftmaschine entspricht, und
   • c) ein Abstützungsmittel, das von einer zweiten Wulst (K11b) gebildet und unter der ersten Wulst (K10b) angeordnet ist, wobei beide Wülste einen etwa parallelen Konturenverlauf haben und die zweite Platte (K11) das Abstützungsmittel (K11b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
   • 1) die zweite Wulst (K11b) eine größere Elastizität als die erste Wulst (K10b) hat, und
   • 2) die Breite der zweiten Wulst (K11b) so klein bezüglich der lichten Weite der ersten Wulst (K10b) ist, daß vor dem Einbau der Dichtung die äußeren seitlichen Oberflächen der zweiten Wulst (K11b) von den inneren seitlichen Oberflächen der ersten Wulst (K10b) beabstandet sind.