DE893598C - Flachdichtung - Google Patents

Description

• Flachdichtung Gegenstand. der Erfindung ist eine Flachdichtung, wie sie insbesondere zur Abdichtung der Zylinderköpfe von Verbrennungskmaftmasehinen dient, und zwar eine solche, die aus einer oder mehreren Lagen Metallblech besteht. Die: Erfindung erfaßt aber in dem nachstehend beschriebenen Umfang auch Flachdichtungen mit Weichstoffzwischenlagen zwischen den Metallbleichen.
• Neben metallischen Flanschdichtungen mit gewellter oder geriefter Oberfläche sind bereits derartige Zylinderkopfdichtungen bekannt, bei denen die Brennraumöffnunge@n, gegebenenfalls auch die Öffnungen für die. Kühlwasserführun@g, von aufs der ebenen Oberfläche erhaben bzw. vertieft heraus-. geprägten Sicken umgeben sind. Um die Steitfigkeit der Sicken dem auftretenden hohen Anpreißdruck anzupassen, .ist es bekanntgeworden, in die, Sicken Dichtungsringe einzulegen oder Dichtungsmasse einzubringen, was aber auch an den Stellen ohnehin hohen Anpreßdruckes eine dort unerwünschte hohe Steifigkeit der Sicken zur Folget hatte. Ein nicht zum Stande der Technik gehörender Vorschlag sieht vor, daß derartige Zylinderkopfdichtungen aus Nichteisenmetall, insbesondere aus Leichtmetall bestehen.
• Die Erfindung baut demgegenüber auf der Erkenntnis auf, daß es zur Verringerung der Beanspruchung der Schraubenbolzen od. dgl., mit denen der Zylinderkopf am Zylinderblock befestigt wird, erforderlich ist, die Sicken so zu gestalten, daß sie ohne Querschnittsverstärkung an jeder Stelle der Dichtung dem dort herrschenden. Anpreßdruck angepaßt sind. Beii gleicher Bolzenbeanspruchung kann auf diesem Wegei auch erreicht werden, daß der abzudichtende Innendruck höher gewählt we,rd@°m kann als bisher. Wird der zur Abdichtung erforderliche Anpreßdruck und damit die Gesamtlast auf die Dichtflächen z. B. durch Schraubenbolzen hervorgerufen, so werden in der Nähe dar Bolzen die beiden abzudichtenden Flächen sich im allgemeinen stärker nähern als in weiterer Entfernung von den Bolzen. Der spezifische Druck wird somit in Bolzennähe vielgrößer als ider mindest notwendige AnpreSdruck. Dadurch werden auch die Verziehungen des Zylinderkopfes größer, als wenn an,allen Stellen gerade nuar !der zur Erzielung der Abdichtung notwendige spezifische Druck auftreten würde.
• Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die Höhe und/oder die Formsteifigkeit der einzelnen Sicke mit wachsender Entfernung von den Verbindungsstellen der zu dichtenden Teile! zunimmt. Das gilt auch für Sicken, die am Rand der Dichtung in wachsender Entfernung von den Bolzenöffnungen verlaufen, ferner für Sicken zum Ausgleich abgesebzterDichtflächen. Möglich@ist es erfindungsigernäß . auch, daß (der Abstand mehrerer je eine Öffnung umgebender Sicken voneinander sich mit wachsender Entfernung von den Verbindungsstellen dar zu dichtenden Teile verringert.
• Die örtliche Sfieifigkeit der Sicke kann in verschiedenster.Weise an die Entfernung von den die Dichtfläche zusammenpressenden Bolzen od. dgl. angepaßt werden. Beispielswaise kann did Sickenform sich längs der Sicke so ändern, " daß der Stützwinkel zwischen den beiden Sickemflanken sich von dem Wert in Bolzennähe ab ständig vergrößert, um nach Erreichung eines Höchstwertes zwischen zwei Bolzen sich demselben Wert wie zu Anfang bei Annäherung an den nächsten Bolzen zu nähern, während die Sicke gleichzeitig konstante Höhe beibehäft. Möglich isst es,dafed, sdaß die Neigungswinkel der beiden Sickenflanken verschieden sind und nur einer proportional zur Bolzenentfernung wächst. Der Sickenquerschnitt kann in ineinander Übergehenden Kurven verschiedener Steifigkeit, z. B. in Parabeln mit. sinkendem und wieder wachsendem Krümmungsradius, verlaufen. Ferner können die Höhe, die Breite, Üie Form und &r Stützwinkel @desr Sicke sich paarweise oder zu mehreren gleichzeitig so ändern, daß das gewünschte Belastungsverhältnis er=reicht wird. Schließlich können formverschiedene ebenso wie formgleiches Sicken zu mehreren um die Brennraum- und/oder sonstigen Öffnungen der Dichtung so angeordnet sein, daß sich ihr Abstand voneinander mit wachsender Entfernung -von den Bolzen verringert.
• Die Sicken können dabei als, Gegensicken ausgebildet sein, so daß einer Erhöhung auf der Oberseite der Dichtungsplattes eine formgleiche oder auch formverschiedene Erhöhung auf ihrer Unterseite entspricht. Möglich ist es aber auch, daß die Sicken nach beiden Seiten aus der Ebene dess Einzelblechs herausgeprägt wind, so daß auf der Oberseite der Dichtung neben den Erhöhungen, gegebenenfalls in erfindungsgemäß druckabhängigem Abstand davon, Vertiefungen erscheinen. Auch diese Vertiefungen können erfindungsgemäß in Anpassung an den erforderlichen Dichtdruck in sich formverschieden sein. Ferner kann der Blechabschnitt zwischen mehreren je eine Öffnung umgebenden Sicken unter der Höhe der Sicken außerhalb der Blechebene, darüber oder darunter, liegen. Derartige inselförmige Vartiefungen werden zweckmäßigerweise in größerer Entfernung von den Bolzen vorgesehen, so daß einer gegenseitigen Annäherung der Sicken unter dem Anpreßdruck größerer oder geringerer Widerstand entgegensteht, je nach der Einpreßfiiefe der Inseln.
• Im übrigen ist die Ausbildung und der Werkstoff der Dichtung für dien Erfindung gleichgültig. So kann zwischen zwei Sickenbleche gemäß der Erfindung ein Glattblech oder eineWeichstoffzwischenlage eingelegt sein, wobei die Weichstoffzwischenlage, gegebenenfalls an ein oder beide Bleche anvulkanisiert oder angeklebt sein kann. Für dieDichtung gemäß ider Erfindung können Bleche aus verschiedenen Werkstoffern verwendet werden, neben Stahl z. B. Kupfer.
• Wie idie Sicken im einzelnen verlaufen müssen, läßt sich innerhalb !der gegebenen Regel der mit der Entfernung von den Befestigungsmitteln wachsenden Steifigkeifi leicht dadurch ermitteln, daß man ein Schichtlinienbild des Zylinderkopfes. entwirft, in dem die Verzerrung des Zylinderkopfes- durch Eintragung der Linien gleicher Verschiebung sichtbar gemacht ist.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Teil einer Zylinderkopfdichtung, Fig. 2 einen Schnitt A-A nach Fig. i, Fig. 3 bis 7 Sickenausbildungen.
• Die Druckräume 1, 2 werden mittels einer Dichtung, D mit den Sickern. 3, q. und 5, 6 abgedichtet. Die-Schraubenbolzenöffnungem 7 sind von Sicken 8 umgeben, der Kühlschlitz 9 (ist von einer in die Sicken q., 5 übergehenden Sicke io umgeben, was aus Fig. i zu ersehen ist. Insbesondere sind in Fig. i verschiedene Möglichkeiten gemäß der Erfindung dargestellt. So ist die Sicke 3 mit wachsender Entfernung von den Schraubenbolzen 7 durch stärkere Ausprägung der Sicke formsteifer geworden, was aus Fig.2 genauer zu ersehen ist-. Die Sicke q. erhält ihre Formsteifigkeit dadurch, daß sie mir wachsender Entfernung von den Bolzen 7 verjüngt verläuft: Die Breite der Sicke verringert sich, je weiter sich die Sicke von den Schraubenbolzen 7 entfernt. Durch die Sicken 5, 6 wird eine besonders widerstandsfähige Dichtung erreicht. Die Sicken 5, 6 verjüngen sich ähnlich. wie Sicke q. mit wachsender Entfernung vom Bolzen 7 einzeln, während außerdem mit wachsender Entfernung von den Verbindungsstellern der Abstand zwischen den einzelnen Sicken 5, 6 sich verringert, wodurch die Formsteifigkeit weiter erhöht wird. Die den Kühlschlitz 9 umgebende Sicke io verringert ebenfalls. ihre Breite, je weiter siel von dem Bolzen 7 entfernt ist.
• In Fig. 3 ist eine Gegensickenausbildung dargestellt; wobei die parabelförmigen Sicken i i, i i' den ebenfalls parabelförmig ausgebildeten Sicken 12, 1a' gegenüberliegen und die Dichtung mittels eines Zwischenblechs 13 verstärkt wird. Eine Doppelsicke wird in Fig. 4 gezeigt, bei der zur Erhöhung der Formsteifigkeit jeweils zwei Sicken 14, 15 und i4', 15' nebeneinander angeordnet sind.
• Die in Fig. 5 gezeigte Gegensickenausbildung ist im Geigensatz zu der Ausführung nach Fig. 3 aus einem Blech geprägt. Die Sicken 16, W und 17, 17' erhalten ihre Formsteifigkeit durch den konischen Verlauf zu den Punkten. 18, i8'. Durch dies Z-förmigen Ausprägungen der beiden Sicken 16, 17 und i6', i7' wird die Elastizität der einzelnen Sicken erhöht. In Fig. 6 wird eines ähnliche Sickenausbildung wie in Fig. 5 gezeigt; nur daß hierbei der freie Mittelbereich als Insel ig ausgeprägt isst.
• In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind die Kennzeichen der Dichtungen nach Fig. 4 und 5 enthalten. Die Doppelsieken 2o, 21 und 2o', 2,1' sind durch die Gegensicken 22, 22' miteinander verbunden und verlaufen zu den Punkten 23, 23' konisch, wodurch eine gute formsteife und trotzdem elastische Dichtung erreicht wird.
• In der Praxis ist es von basonfdie,rem Vorteil, wenn die Sicken zur Erhöhung ,der Formsteifiigkeit parabelförmig ausgeprägt sind.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:-i. Flachdichtung, insbesondere zur Abdichtung der Zylinderköpfe von Verbrennungsmotoren, aus einer oder mehreren Lagen Metallblech mit einer oder mehreren die Brennraum-,und evtl.sonstigen Öffnungen umgebenden Sicken, dudurch gekennzeichnet, idaß idie Höhe und#t/o,derFarmsteifigkeit @de.r Sicke mit wachsendIer Entfernung von den Verbindungsstellen d i°,r zu {dichtenden Teile zunimmt.
2. 2. Flachdichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite der Sicke mit wachsender Entfernung von den Verbindungsstellen der zu dichtenden Teile verringert.
3. 3. Flachdichtung, insbesondere zur Abdichtung der Zylinderköpfe von Verbrennungsmotoren, aus einer oder mehreren Lagen Metallblech mit mehreren Sicken um alle oder einzelne Öffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der je eine Öffnung umgebenden Sicken voneinander sich mit wachsender Entfernung von den Verbindungsstellen der zu dichtenden Teile verringert.
4. 4. Flachdichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken als Gegensicken ausgebildet sind.
5. 5. Flachdichtung nach denAnsprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken nach beiden Seiten aus der Ebene des Einzelblechs herausgeprägt sind.
6. 6. Flachdichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechabschnitt zwischen mehreren je eine Öffnung umgebendem Sicken unter der Höhe der Sicken außerhalb der Blechebene liegt.
7. 7. Flachdichtung nach den Ansprüchen i bis 6, ,dadurch gekennzeichnet, ,daß zwischen Sicken-,bleche eine Zwsschenl.age, z. B. ein Glattblech oder eine Weichstoffeinlage, gelegt ist.