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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1, insbesondere eine Zylinderkopfdichtung, die ein Blech mit einer
Verdickung umfasst.
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Eine
Zylinderkopfdichtung dient dazu, die Abdichtung zwischen einem Motorblock
und einem Zylinderkopf zu gewährleisten.
Wie in 2 veranschaulicht, hat eine Zylinderkopfdichtung 10 im
Allgemeinen die Form des Motorblocks, insbesondere eine rechteckige
Form, und umfasst mehrere Öffnungen,
welche die Kontinuität
zwischen den Hohlräumen
oder den Kanälen,
die einerseits im Motorblock und andererseits im Zylinderkopf angeordnet
sind, sicherstellt. Folglich sind erste Öffnungen 12 für die Brennkammern,
zweite Öffnungen 14 für die Kanäle der Kühlflüssigkeit(en)
und dritte Öffnungen 16,
die den Durchlass von Befestigungselementen des Zylinderkopfes am
Motorblock, insbesondere Gewindestangen, ermöglichen sollen, vorgesehen.
Die Zylinderkopfdichtung muss daher eine gute Abdichtung zwischen
den Kanälen
untereinander und zwischen den Kanälen und Außen gewährleisten, und zwar trotz der
geometrischen Oberflächenfehler,
die mit dem Motorblock und mit dem Zylinderkopf in Berührung kommen,
und der Temperaturschwankungen.
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Gemäß einer
verbreiteten Ausführungsform, die
in 1 veranschaulicht ist, umfasst eine Zylinderkopfdichtung 10 mehrere
geschichtete Folien oder Bleche, insbesondere zwei aktive Außenbleche 18,
zwischen denen ein Zwischenblech 20 angeordnet ist. Mindestens
eines der Außenbleche 18 weist eine
Rippe 22 auf, die um die ersten Öffnungen 12 in der
Nähe der Öffnungen
zum Dichtungsinneren gerichtet ist, damit ein verformbarer Bereich
erhalten wird, der die Verformungen der Dichtungen ausgleichen kann.
Wenn folglich auf den zwei Außenblechen 18 Rippen 22 vorgesehen
sind, sind die hervorstehenden Abschnitte der Rippen sich gegenüber liegend
angeordnet und zueinander oder versetzt ausgerichtet.
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Um
die Abdichtung zu verbessern, umfasst die Dichtung 10 eine
Stopper genannte Beilage 24, die am Umfang der ersten Öffnungen 12,
welche für die
Brennräume
vorgesehen sind, und auf Stoss mit dem Zwischenblech 20 angeordnet
ist. Dieser Stopper 24 hat eine leicht größere Dicke
als die Dicke des Zwischenblechs 20, wodurch einerseits
eine höhere Anpresskraft
um die Brennräume
erhalten wird und andererseits eine Vorspannung von mindestens einem
der Außenbleche 18 erreicht
werden kann, wodurch die Ausschlagamplitude und das Zusammendrücken der
Rippen reduziert wird.
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Dagegen
führt das
Vorhandensein eines Stoppers 24 zu mechanischen Spannungen
an den Außenblechen 18 auf
Grund der Selbsthemmung der Außenbleche
beim Anpressen. Ferner werden die hohen Kontaktdrücke, die
am Stopper beim Anpressen erzeugt werden, auch zum Motorblock und
zum Zylinderkopf übertragen
und bewirken erhebliche Verformungen an den Öffnungen der Brennkammern,
was einen erhöhten Ölverbrauch
und einen höheren
Betriebsgeräuschpegel
des Motors zur Folge hat. Dieses Phänomen verstärkt sich an den seitlichen
Enden der Dichtung, wobei die Anpressmittel in diesen Bereichen
ihre Kräfte
nur über
eine Öffnung und
nicht über
zwei Öffnungen
für die
anderen Anpressmittel verteilen.
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Um
diese Probleme zu lösen,
sind deshalb örtlich
begrenzte Verdickungen an dem Zwischenblech im so genannten gasfreien
Bereich, das heißt außerhalb
der Rippen 22, vorgesehen, die es ermöglichen, die Spannungen zu
reduzieren und einen einheitlichen Anpressdruck an der gesamten
Dichtungsfläche
zu erhalten.
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Gemäß einer
bekannten Ausführungsform und
die in 1 veranschaulicht ist, wird die Verdickung erhalten,
indem auf der Fläche
des Zwischenblechs 20 eine Metall folie 26 eingebracht
wird oder ein dünnes
Blech mit einer Dicke, die kleiner als oder gleich 0,1 mm ist.
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Diese
Lösung
ist nicht zufriedenstellend, denn die Metallfolie lässt sich
nicht leicht einsetzen und kann sich verbiegen. Des Weiteren muss
die Metallfolie mechanisch mit dem Zwischenblech verbunden sein,
um vollauf funktionsfähig
zu sein. Aber die Befestigung eines extrem dünnen Elements ist eine relativ
verwickelte Angelegenheit und kostspielig.
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Die
Druckschrift
EP-1 298 364 beschreibt eine
Dichtung mit mindestens einer ersten Öffnung, mindestes einem so
genannten aktiven Blech oder mindestens einer um die erste oder
ersten Öffnung(en)
vorgesehenen Rippe, die zum Dichtungsinneren gerichtet ist, einer
Stopper genannten Verdickung, die am Umfang der ersten Öffnungen)
angeordnet ist und das Zusammendrücken der Rippe einschränkten soll,
und einem Verdickungsbereich, der die durch das Vorhandensein eines
Stoppers verursachten Spannungen ausgleichen kann, mehrere Anschläge umfassend,
die in Bezug auf mindestens eine der Flächen des Zwischenblechs hervorstehen, wobei
jeder der Anschläge
eine kontinuierliche Seitenwand aufweist und die durch plastische
Verformung des Zwischenblechs derart erhalten wird, dass ein hervorstehendes
Element auf einer der Flächen und
ein Hohlraum auf der anderen Fläche
gebildet wird. Um das Zusammendrücken
der Anschläge
einzuschränken,
schlägt
diese Druckschrift eine Dichte hervorstehender Elemente von über 50%
vor. Eine Dichtung, die eine derartige Dichte hervorstehende Elemente
aufweist, ist nicht leicht auszuführen.
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Daher
möchte
die vorliegende Erfindung die Nachteile des Standes der Technik
beheben, indem sie eine Dichtung vorschlägt, in der ein Blech mit mindestens
einer Verdickung hinzufügt
ist, das den Ausgleich der an das Vorhandensein eines Stoppers gebundenen
Spannungen ermöglicht,
wobei die Verdickung mittels eines einfachen Verfahrens erhalten wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist folglich eine Dichtung gemäß der Beschreibung des Anspruchs
1. Andere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
der Erfindung, die nur als Beispiel gegeben wird, unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
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1 einen
Querschnitt eines Abschnitts einer Zylinderkopfdichtung nach dem
Stand der Technik,
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2 eine
Ansicht von oben einer Zylinderkopfdichtung nach dem Stand der Technik,
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3 eine
Ansicht von oben eines Abschnitts eines Zwischenblechs mit einer
Verdickung gemäß der Erfindung,
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4A, 4B und 4C Schnitte
gemäß der Linie
IV-IV von 3, die das Zwischenblech nach
verschiedenen Anordnungen veranschaulichen,
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5 einen
Schnitt einer Variante einer Zylinderkopfdichtung, in der ein Zwischenblech
mit einer Verdickung gemäß der Erfindung
hinzugefügt
ist, und
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6 eine
Ansicht von oben einer Zylinderkopfdichtung, welche die Bereiche
zeigt, die eine Verdickung gemäß der Erfindung
aufweisen können.
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In
den verschiedenen 3, 4A bis 4C ist
bei 30 ein Blech dargestellt, das einer Zylinderkopfdichtung
mit mehreren geschichteten Folien oder Blechen hinzugefügt werden
kann, wobei sich die Dichtung zwischen einem Motorblock und einem
Zylinderkopf einsetzen lässt.
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In
den 5 und 6 ist als Beispiel eine Zylinderkopfdichtung 100 dargestellt,
in die ein Blech 30 gemäß der Erfindung
als Zwischenblech hinzugefügt
ist. Die mit dem Stand der Technik gemeinsamen Elemente haben die
gleichen um 100 erhöhten
Bezugszeichen.
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Es
ist bekannt, dass eine Zylinderkopfdichtung mehrere Öffnungen
umfasst, welche die Kontinuität
zischen den Hohlräumen
oder den Kanälen, die
im Motorblock und Zylinderkopf vorgesehen sind, gewährleisten.
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Daher
sind erste Öffnungen 112 für Brennräume, zweite Öffnungen 114 für Kanäle der Kühlflüssigkeit(en)
und dritte Öffnungen 116 zur
Gewährleistung
des Durchlasses von Befestigungselementen des Zylinderkopfes am
Motorblock, insbesondere Gewindestangen, vorgesehen.
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Die
Zylinderkopfdichtung umfasst auch mindestens ein aktives Außenblech 118 und
vorzugsweise zwei zwischen denen das Zwischenblech 30 angeordnet
ist. Mindestens eines der Außenbleche weist
eine Rippe 122 auf, die um erste Öffnungen in der Nähe der Öffnungen
zum Dichtungsinneren gerichtet ist, damit ein verformbarer Bereich
erhalten wird, der die Verformungen der Dichtungen ausgleichen kann.
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Die
Dichtung weist vorteilhafterweise eine Stopper 124 genannte
Verdickung auf, die am Umfang der Öffnungen, die sich mit den
Brennräumen decken
können,
angeordnet ist.
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Ein
Zwischenblech 30 weist örtlich
begrenzte Verdickungen 32 auf, die vorzugsweise außerhalb der
auf den aktiven Außenblechen
vorgesehenen Rippen angeordnet sein können. Diese Verdickungsbereiche
sind vorteilhafterweise am Umfang der Dichtung sowie um jede Öffnung vorgesehen.
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Gemäß der Erfindung
weisen die Verdickungsbereiche 32 mehrere Anschläge 34 auf,
die durch plastische Verformung des Zwischenblechs 30 erhalten
werden und in Bezug auf mindestens eine der Flächen des Zwischenblechs 30 hervorstehen. Unter
Anschlag ist eine plastische Verformung zu verstehen, die ein hervorstehendes
Element auf einer der Flächen
und einen Hohlraum auf der anderen Fläche bildet, wobei der Hohlraum
eine kontinuierliche Seitenwand umfasst.
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Im
Gegensatz zu einer Nut, die durch zwei Seitenwände und nicht durch eine kontinuierliche Seitenwand
begrenzt ist, kann daher ein Anschlag gemäß der Erfindung nicht wieder
vollauf abflachen.
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Mit
dieser Anordnung lassen sich auf einfache und kostensparende Weise
Verdickungen auf einem Blech, insbesondere auf einem Zwischenblech erhalten.
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Vorteilhafterweise
stehen die Anschläge 34 auf
beiden Seiten des Zwischenblechs 30 vorzugsweise abwechselnd
hervor. Je nach Variante können die
Anschläge
Abschnitte verschiedenartiger, insbesondere runder, Formen aufweisen,
was in 3 veranschaulicht ist. Darüber hinaus könnten die
Anschläge 34 als
Variante öffnend
und ohne Boden sein und jeweils nur eine kontinuierliche Seitenwand
aufweisen.
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Die
Anschläge 34 können an
der oder an den Flächen
auf verschiedene Arten und Weisen angeordnet sein. Folglich lassen
sich die Anschläge 34 gemäß der Darstellung
von 3 ausrichten.
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Die
Dichte von Anschlägen 34,
das heißt
die Anzahl der Anschläge
je Flächeneinheit
wird in Abhängigkeit
vom gewünschten
Widerstand beim Zusammendrücken
angepasst, wobei dieser proportional zur Dichte ist.
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Unter
Zusammendrückwiderstand
ist die Kapazität
zu verstehen, die ein Element aufweist, um sich der Schwankung seiner
Dicke zu widersetzen, insbesondere wenn es einer Kompressionskraft
unterliegt, wobei die Dicke dem je nach Kompressionskraft ausgerichteten
Dimensionswert entspricht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform werden
die Anschläge 34 durch
Stanzen erhalten, wobei mehrere Stempel und ein Gesenk ohne Spiel verwendet
werden. Nach dem Stanzen unterliegen die Anschläge 34 einem Kalibriervorgang,
um eine kontrollierte Höhe
des Überschreitungswertes
der Anschläge 34 zu
erhalten. Diese Überschreitung
beträgt
vorzugsweise 0,4 mm.
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Vorteilhafterweise
können
die Anschläge
gemäß der Erfindung
beim plastischen und/oder elastischen Anpressen in mindestens einer
Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zur Blechebene 30 ist, verformt
werden.
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Mit
dieser Anordnung lässt
sich eine Verdickung 32 erhalten, deren Dicke einerseits
an die Anpresskräfte
und andererseits an die Formen der Elemente, die mit der Verdickung
in Berührung
kommen, anpassbar sind.
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Um
einen hohen Zusammendrückwiderstand
zu erhalten, unterliegen die Anschläge 34 gemäß der Erfindung
einem Vorformungsvorgang, der darauf abzielt, einen Abschnitt a
am Ende der Anschläge 34,
der oberhalb des Abschnitts b auf der Basis der Anschläge 34 ist,
zu erhalten. Dank dieses Merkmals kann die Elastizität des Anschlags 34 eingeschränkt werden,
wobei der auf plastische Weise verformte Anschlag sein Ausgangsprofil
gemäß der Darstellung
von 4A nicht mehr wiederfinden kann.
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So
wie in den 4B und 4C veranschaulicht,
können
mittels der Vorformung mehr oder weniger zusammengedrückte Anschläge 34 erhalten werden,
wobei die am meisten zusammengedrückte Form, die in 4C veranschaulicht
ist, dem höchsten
Zusammendrückwiderstand
entspricht.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die dargestellte und zuvor beschriebene
Ausführungsform
beschränkt,
sondern umfasst im Gegenteil alle Varianten, insbesondere hinsichtlich
der Formen, Dimen sionen und Materialien der verschiedenen Elemente
und der Formen der Anschläge,
die sich je nach verwendetem Stanzwerkzeug ändern können, ohne den in den Ansprüchen definierten
Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Ferner
sind die Verdickungsbereiche auf sinnvolle Weise örtlich begrenzt,
damit die Anpresskräfte
wieder ausgeglichen werden können.
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Schließlich ist
dieses Blech mit örtlich
begrenzter Verdickung nicht auf die beschriebene Anwendung beschränkt und
kann sich für
alle Arten von Dichtungen, die eine Verdickung am Blech erfordern, eignen.