EP2432604A1 - Verfahren zur herstellung von dichtungselementen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von dichtungselementen

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Publication number
EP2432604A1
EP2432604A1 EP10732265A EP10732265A EP2432604A1 EP 2432604 A1 EP2432604 A1 EP 2432604A1 EP 10732265 A EP10732265 A EP 10732265A EP 10732265 A EP10732265 A EP 10732265A EP 2432604 A1 EP2432604 A1 EP 2432604A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
sheet metal
sealing element
elements
width
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10732265A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Prehn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Original Assignee
Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federal Mogul Sealing Systems GmbH filed Critical Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Publication of EP2432604A1 publication Critical patent/EP2432604A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
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    • B21C37/0815—Making tubes with welded or soldered seams without continuous longitudinal movement of the sheet during the bending operation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing annularly formed metallic sealing elements.
  • EP 1 306 589 A2 has disclosed a sealing element comprising a first metallic layer of an oxide-dispersion-hardened alloy and a second metallic layer of a mixed-crystal-hardened alloy or a precipitation-hardened nickel-based alloy or an oxide dispersion-hardened alloy.
  • the seal has a bellows-like structure, seen in radial section.
  • first and second pieces of the sheets are cut out, with the two sheets being deformed into first and second rings.
  • the rings thus formed are placed concentrically into each other, wherein then a deformation of the composite material thus formed is brought about to the final contour of a sealing element. Due to the multitude of working steps, this type of shaping is considered to be complicated and cost-intensive.
  • DE 10 2007 038 713 A1 discloses a method for producing partially reinforced hollow profiles from a metal, in particular steel or a steel alloy.
  • a board is formed together with a plurality of arranged on the board reinforcing elements made of metal by the use of Einrolltechnik or by a U-O-forming into a hollow profile, wherein the arranged on the board reinforcing elements are connected after forming via a positive connection with the formed blanks.
  • the invention has for its object to produce with the least possible use of material sealing elements that can improve both the sealing behavior and the spring properties in the operating condition.
  • the sealing elements produced in this way should be usable for specific application cases, in particular in the area of a vehicle drive.
  • This object is achieved by a method for producing ring-shaped metallic sealing elements by at least two sheet or foil strips predetermined thickness, length and width, are brought into operative connection with each other in the manner of a tailored blank or patchwork, this composite is then wound into a tube, wherein the mutually facing end portions of the tubular multi-layer composite material fit, non-positive or positive or combinations thereof, in particular by thermal action, such as by welding or soldering, are joined together and the tube is either divided into individual ring elements, which thereafter by mechanical shaping to the respective Be formed sealing element, or the entire tube formed and this so profiled tube is divided into individual sealing elements forming ring elements.
  • This object is also achieved by a method for producing annular metallic sealing elements by pipes or pipe segments of different outer dimensions are generated from sheet metal or film strips specifiable thickness, length and width, the pipes or pipe segments to form a type of Tailored Tubes multilayer composite with each other be placed, wherein the mutually facing end portions of the tubular multilayer composite material fit, non-positive or positive or combinations thereof, in particular by thermal action, such as by welding or soldering, are interconnected and the multilayer composite is divided into individual ring elements, which then by mechanical shaping be converted to the respective sealing element, or the entire tube formed and this so profiled pipe is divided into individual sealing elements forming ring elements.
  • tailored blank is understood by the person skilled in the art to mean sheets or foils composed, for example, of different material grades and / or thicknesses. This prefabricated semi-finished product is then subjected to mechanical deformation.
  • patchwork is understood by the person skilled in the art to mean sheets or foils onto which other smaller sheets or foils are applied in the manner of patches and which are joined to the first sheets or foils.
  • Tailored Tubes is understood by the person skilled in the art to mean tubular components formed from sheets or foils which are connected to one another.
  • connection of the sheets, respectively pipes, respectively, of the opposite end portions of the wound sheets can be brought about by all known in the art material, non-positive or positive connection methods or combinations thereof.
  • seals in the region of a turbocharger or as Flachsolid. Flange seals are seals in the region of a turbocharger or as Flachsolid. Flange seals, especially in the exhaust system of a motor vehicle. Furthermore, the seals thus produced can also be used as housing seals, for example in the transmission housing of a vehicle.
  • the starting materials are either thin sheet metal or film strips (10 .mu.m to 200 .mu.m) are used, or a combination with thicker sheet metal or Foil strips (200 ⁇ m to 1,000 ⁇ m) from which the respective composite material, either as a sheet metal or as a tube, is assembled.
  • This layer structure serves to be able to adjust the spring properties similar to a leaf spring according to the respective requirement of the sealing element.
  • Such layer systems can be made of materials through which no undesired effects, such as different thermal expansions or thermoelectric effects occur.
  • the same or different materials are used. It offers both cold strips, spring steels, nickel-based alloys, bainitic materials or the like.
  • the sheet metal or film strips used can be coated partially or completely.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a laminar structure constructed in the manner of a tailored blank
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a laminar structure constructed in the manner of a patchwork
  • Figures 3 and 4 are schematic diagrams of two rolled from sheets of different rolling direction tubes
  • Figure 5 schematic diagram of a spirally wound from a long sheet metal tube
  • FIGS. 6 and 7 are schematic diagrams of shaping processes for contouring a pipe
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a shaping process for producing a sealing element
  • FIG. 10 Schematic diagram of a cylinder head gasket, including a sealing element according to FIG. 9.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a layer composite built up in the manner of a tailored blank, formed from three sheet metal strips 1, 2, 3 of different thickness.
  • the metal strips 1,2,3 have in this example equal lengths L and equal widths B.
  • the thicknesses of the metal strips 1 and 3 are between 200 and 1,000 microns, while the interposed sheet metal strip 2 has a thickness between 10 and 150 ⁇ m. These thickness specifications are only to be understood as exemplary thickness specifications.
  • the metal strips 1, 2, 3 can be joined together in the region of one of their sides 4 by thermal action, for example by welding be (not shown). Thus, a multi-layer composite formed from the sheet metal strips 1,2,3 generated, which is then wound into a tube 5.
  • the opposite end portions 6,7 of the wound tube 5 can also be connected to each other by thermal action, for example by welding. This depends on the particular application of the sealing element to be produced. If a shock - as in a piston ring known - should be necessary, the tube 5 can be performed in a similar manner as a pipe segment, so that this shock (not shown) is maintained after the winding process.
  • FIG. 2 shows an alternative to FIG. 1.
  • a plurality of sheets 8, 9, 10 has been strung together with substantially different thicknesses.
  • These sheets 8-10 are in this example materially bonded (gluing, welding, soldering) with each other.
  • the patchwork produced in this way is rolled (arrow), with the end regions being connected to one another analogously to FIG.
  • This tube 5 'can then be cut into individual ring elements or else the entire tube 5' can be reshaped. From the formed tube 5 'can then individual, sealing rings forming ring elements are cut.
  • Figures 3 and 4 show metal strips 11,12 different rolling direction, which are also formed into tubes 13,14.
  • the respective end regions 15, 16, 17, 18 of the tubes 13, 14 can be connected to one another by welding or soldering. Again, it is possible to form pipe segments, so that the end portions 15,16,17,18 are provided with a predetermined distance from each other.
  • the tubes 13, 14 have different diameters in this example, with the outer diameter of the tube 14 approximately corresponding to the inner diameter of the tube 13. These tubes 13,14 can now be pushed together to produce a Tailored Tubes. Any existing welds may be required staggered to each other. Also it is conceivable to position the tubes 13, 14 with respect to one another such that they are brought into operative connection with one another by welding.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the method according to the invention.
  • a long sheet metal strip 19 can be wound up into a spirally formed tube 20.
  • the end portion 21 of the sheet metal strip 19 may, if necessary, be connected to the winding portion 22 by welding or soldering. It is also conceivable to produce a positive or non-positive connection in order to connect the individual layers with each other.
  • the entire tube can be reshaped, wherein the thus profiled tube is cut into individual sealing elements forming ring elements.
  • FIGS. 6 and 7 show different shaping processes for contouring the outer peripheral surface, for example, of the tube 20 according to FIG. 5.
  • FIG. 6 shows the process of hydroforming
  • FIG. 7 shows the process of rubber-forming. In both cases, corresponding contours 20 ', 20 "are introduced into the tube 20.
  • Figure 8 shows a single ring element 23 in an enlarged view.
  • This ring element 23 is placed in front of a negative mold 24, which is provided with a corresponding negative profile 25.
  • a negative mold 24 For example, using a rotating roller 26, the ring member 23 is pressed into the female mold 25.
  • the sealing element 27 thus produced has an approximately V-shaped contour.
  • a wide variety of contours of the sealing element 27 can be produced.
  • FIG. 9 shows examples of differently contoured sealing elements 27.
  • Figure 10 shows a schematic diagram of a flat gasket or a cylinder head gasket 28, as z. B. can be used in the field of an internal combustion engine. It can be seen screw through holes 29 and through holes or Brennraum malgangsöffhungen 30. A sealing element 27, as shown in Figure 9, can be positioned in the region of the respective through holes or combustion chamber through hole 30.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung ringförmig ausgebildeter metallischer Dichtungselemente, indem mindestens zwei Blech- oder Folienstreifen vorgebbarer Dicke, Länge und Breite, nach Art eines Tailored Blank oder Patchworks miteinander in Wirkverbindung gebracht werden, dieser Verbund anschließend zu einem Rohr gewickelt wird, wobei die einander zugewandten Endbereiche des rohrformigen Mehrlagenverbundes stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig bzw. Kombinationen daraus, insbesondere durch thermische Einwirkung, wie durch Schweißen oder Löten, miteinander verbunden werden und das Rohr entweder in einzelne Ringelemente aufgeteilt wird, die danach durch mechanische Formgebung zu dem jeweiligen Dichtungselement umgeformt werden, oder das gesamte Rohr umgeformt und dieses so profilierte Rohr in einzelne Dichtelemente bildende Ringelemente aufgeteilt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung von Dichtungselementen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ringförmig ausgebildeter metallischer Dichtungselemente.
Durch die EP 1 306 589 A2 ist ein Dichtungselement bekannt geworden, beinhaltend eine erste metallische Lage aus einer oxiddispersionsgehärteten Legierung und einer zweiten metallischen Lage aus einer mischkristallgehärteten Legierung bzw. einer ausscheidungsgehärteten Nickelbasislegierung bzw. einer oxiddispersionsgehärteten Legierung. Die Dichtung hat eine, im radialen Schnitt gesehen, balgartige Struktur. Verfahrenstechnisch werden erste und zweite Stücke der Lagen ausgeschnitten, wobei die beiden Lagen zu ersten und zweiten Ringen verformt werden. Die so gebildeten Ringe werden konzentrisch ineinander gesetzt, wobei anschließend eine Verformung des so gebildeten Materialverbundes zu der Endkontur eines Dichtelementes herbeigeführt wird. Diese Art der Formgebung wird, bedingt durch die Vielzahl der Arbeitsschritte, als aufwändig und kostenintensiv angesehen.
Der DE 10 2007 038 713 Al ist ein Verfahren zur Herstellung von partiell verstärkten Hohlprofilen aus einem Metall, insbesondere Stahl oder einer Stahllegierung, zu entnehmen. Eine Platine wird gemeinsam mit einer Mehrzahl auf der Platine angeordneter Verstärkungselemente aus Metall durch die Verwendung der Einrolltechnik oder durch eine U-O-Umformung zu einem Hohlprofil umgeformt, wobei die auf der Platine angeordneten Verstärkungselemente nach der Umformung über einen Formschluss mit der umgeformten Platinen verbunden sind.
Vielfach werden heute noch zur Erzeugung von metallischen Dichtungselementen selbige aus Blechen ausgestanzt und in mehreren Arbeitsschritten ihrer endgültigen Form zugeführt. Durch den Einsatz von Blechen stellt sich ein hoher Materialverlust beim Ausstanzen der Dichtungsgrundkörper ein, wodurch hohe Materialkosten gegeben sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringstmöglichem Materialeinsatz Dichtungselemente herzustellen, die sowohl das Dichtverhalten als auch die Federeigenschaften im Betriebszustand verbessern können.
Die so hergestellten Dichtelemente sollen für spezifische Anwendungsfalle, insbesondere im Bereich eines Fahrzeugantriebs einsetzbar sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung ringförmig ausgebildeter metallischer Dichtungselemente, indem mindestens zwei Blech- oder Folienstreifen vorgebbarer Dicke, Länge und Breite, nach Art eines Tailored Blank oder Patchworks miteinander in Wirkverbindung gebracht werden, dieser Verbund anschließend zu einem Rohr gewickelt wird, wobei die einander zugewandten Endbereiche des rohrförmigen Mehrlagenverbundes stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig bzw. Kombinationen daraus, insbesondere durch thermische Einwirkung, wie durch Schweißen oder Löten, miteinander verbunden werden und das Rohr entweder in einzelne Ringelemente aufgeteilt wird, die danach durch mechanische Formgebung zu dem jeweiligen Dichtungselement umgeformt werden, oder das gesamte Rohr umgeformt und dieses so profilierte Rohr in einzelne Dichtelemente bildende Ringelemente aufgeteilt wird.
Diese Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung ringförmig ausgebildeter metallischer Dichtungselemente, indem aus Blech- oder Folienstreifen vorgebbarer Dicke, Länge und Breite Rohre oder Rohrsegmente unterschiedlicher äußerer Abmessungen erzeugt werden, die Rohre oder Rohrsegmente zu einem nach Art von Tailored Tubes ausgebildeten Mehrlagenverbund ineinander gelegt werden, wobei die einander zugewandten Endbereiche des rohrförmigen Mehrlagenverbundes stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig bzw. Kombinationen daraus, insbesondere durch thermische Einwirkung, wie durch Schweißen oder Löten, miteinander verbunden werden und der Mehrlagenverbund entweder in einzelne Ringelemente aufgeteilt wird, die anschließend durch mechanische Formgebung zu dem jeweiligen Dichtungselement umgeformt werden, oder das gesamte Rohr umgeformt und dieses so profilierte Rohr in einzelne Dichtelemente bildende Ringelemente aufgeteilt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der alternativen erfindungsgemäßen Verfahren sind den zugehörigen verfahrensgemäßen Unteransprüchen zu entnehmen.
Unter dem Begriff Tailored Blank versteht der Fachmann Bleche oder Folien, die beispielsweise aus verschiedenen Werkstoffgüten und/oder Dicken zusammengesetzt sind. Dieses vorgefertigte Halbzeug wird anschließend einer mechanischen Umformung unterzogen.
Unter dem Begriff Patchwork versteht der Fachmann Bleche oder Folien, auf die nach Art von Flicken weitere kleinere Bleche oder Folien aufgelegt, die mit den ersten Blechen oder Folien verbunden werden.
Unter dem Begriff Tailored Tubes versteht der Fachmann rohrförmige aus Blechen oder Folien gebildete Bauteile, die miteinander verbunden werden.
Die Verbindung der Bleche, respektive Rohre, respektive der einander gegenüber liegenden Endbereiche der gewickelten Bleche kann durch alle in der Technik bekannten stoff-, kraft- oder formschlüssigen Verbindungsverfahren oder Kombinationen davon herbeigeführt werden.
Anwendungsgebiete für nach einem der erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dichtungselemente sind Dichtungen im Bereich eines Turboladers oder aber als Flachbzw. Flanschdichtungen, insbesondere im Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges. Des Weiteren können die so erzeugten Dichtungen auch als Gehäusedichtungen, beispielsweise im Getriebegehäuse eines Fahrzeugs, Anwendung finden.
Als Ausgangsmaterialien kommen entweder dünne Blech- bzw. Folienstreifen (10 μm bis 200μm) zum Einsatz, oder eine Kombination mit dickeren Blech- bzw. Folienstreifen (200 μm bis 1.000 μm) aus denen das jeweilige Materialverbund, entweder als Blech oder als Rohr, zusammengesetzt wird.
Durch unterschiedliche Längen, Breiten oder Dicken der zum Einsatz gelangenden Blech- bzw. Folienstreifen kann beispielsweise ein blattfederartiger Schichtaufbau (Patchwork) realisiert werden. Damit sind folgende Vorteile verbunden:
Dieser Schichtaufbau dient dazu, die Federeigenschaften ähnlich einer Blattfeder entsprechend der jeweiligen Anforderung an das Dichtungselement einstellen zu können.
Durch den Schichtaufbau können Kombinationen aus dünneren und dickeren Blechen/Folien erzeugt werden, so dass dünnere und somit weniger steife Ringe an der Innen- bzw. Außenseite des Dichtungselementes angebracht werden, die dann die Dichtfunktion übernehmen, da sich diese besser an die Dichtflächen anschmiegen und ein oder mehrere dickere Bleche in der Mitte dieses Mehrlagenverbundes die nötige Steifigkeit in das System einbringen, um die geforderte Federfunktion sicherzustellen.
Derartige Schichtsysteme können aus Materialien hergestellt werden, durch die keine unerwünschten Effekte, wie beispielsweise unterschiedliche Wärmedehnungen oder thermoelektrische Effekte, auftreten.
Je nach Einsatzbereich des Dichtungselementes kommen gleiche oder unterschiedliche Materialien zum Einsatz. Es bieten sich sowohl Kaltbänder, Federstähle, Nickelbasislegierungen, bainitische Materialien oder dergleichen an.
Die zum Einsatz gelangenden Blech- oder Folienstreifen können bedarfsweise partiell oder vollflächig beschichtet werden.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen: Figur 1 Prinzipskizze eines nach Art eines Tailored Blank aufgebauten Schichtverbundes;
Figur 2 Prinzipskizze eines nach Art eines Patchworks aufgebauten Schichtverbundes;
Figuren 3 und 4 Prinzipskizzen zweier aus Blechen unterschiedlicher Walzrichtung gerollter Rohre;
Figur 5 Prinzipskizze eines aus einem langen Blechstreifen spiralförmig aufgewickelten Rohres;
Figuren 6 und 7 Prinzipskizzen von Formgebungsprozessen zur Konturierung eines Rohrs;
Figur 8 Prinzipskizze eines Formgebungsvorgangs zur Erzeugung eines Dichtungselementes;
Figur 9 Prinzipskizze unterschiedlich ausgebildeter Dichtelemente;
Figur 10 Prinzipskizze einer Zylinderkopfdichtung, beinhaltend ein Dichtelement gemäß Figur 9.
Figur 1 zeigt als Prinzipskizze einen nach Art eines Tailored Blank aufgebauten Schichtverbundes, gebildet aus drei Blechstreifen 1 ,2,3 unterschiedlicher Dicke. Die Blechstreifen 1,2,3 haben in diesem Beispiel gleiche Längen L und gleiche Breiten B. Die Dicken der Blechstreifen 1 und 3 betragen zwischen 200 und 1.000 μm, während der dazwischen angeordnete Blechstreifen 2 eine Dicke zwischen 10 und 150μm aufweist. Diese Dickenangaben sind lediglich als beispielhafte Dickenangaben zu verstehen. Die Blechstreifen 1 ,2,3 können im Bereich einer ihrer Seiten 4 durch thermische Einwirkung, beispielsweise durch Schweißen, miteinander verbunden werden (nicht dargestellt). Somit wird ein Mehrlagenverbund, gebildet aus den Blechstreifen 1,2,3 erzeugt, der anschließend zu einem Rohr 5 gewickelt wird. Die einander gegenüberliegenden Endbereiche 6,7 des gewickelten Rohres 5 können, ebenfalls durch thermische Einwirkung, beispielsweise durch Schweißen, miteinander verbunden werden. Dies hängt vom dem jeweiligen Einsatzfall des zu erzeugenden Dichtungselementes ab. Sofern ein Stoß - wie bei einem Kolbenring bekannt - von Nöten sein sollte, kann das Rohr 5 in entsprechender Weise als Rohrsegment ausgeführt werden, so dass dieser Stoß (nicht dargestellt) nach dem Wickelvorgang erhalten bleibt.
Figur 2 zeigt eine Alternative zu Figur 1. Hier sind mehrere Bleche 8,9,10 mit im Wesentlichen unterschiedlichen Dicken aneinandergereiht worden. Diese Bleche 8-10 werden in diesem Beispiel stoffschlüssig (Kleben, Schweißen, Löten) miteinander verbunden. Das so erzeugte Patchwork wird gerollt (Pfeil), wobei die Endbereiche analog zu Figur 1 miteinander verbunden werden. So entsteht ein Rohr 5' mit unterschiedlichen Dicken, in radialer Richtung gesehen, bzw. Verdickungen an vorgebbaren Stellen. Dieses Rohr 5' kann anschließend in einzelne Ringelemente geschnitten oder aber das ganze Rohr 5' umgeformt werden. Aus dem umgeformten Rohr 5' können dann einzelne, Dichtungsringe bildende Ringelemente, geschnitten werden.
Die Figuren 3 und 4 zeigen Blechstreifen 11,12 unterschiedlicher Walzrichtung, die ebenfalls zu Rohren 13,14 geformt werden. Die jeweiligen Endbereiche 15,16,17,18 der Rohre 13,14 können, wie bereits angesprochen, durch Schweißen oder Löten miteinander verbunden werden. Auch hier besteht die Möglichkeit, Rohrsegmente zu formen, so dass die Endbereiche 15,16,17,18 mit vorgebbarem Abstand zueinander vorgesehen sind. Die Rohre 13,14 haben in diesem Beispiel unterschiedliche Durchmesser, wobei der Außendurchmesser des Rohres 14 in etwa dem Innendurchmesser des Rohres 13 entspricht. Diese Rohre 13,14 können nun zur Erzeugung eines Tailored Tubes ineinander geschoben werden. Eventuell vorhandene Schweißnähte können bedarfsweise versetzt zueinander vorgesehen werden. Ebenfalls denkbar ist, die Rohre 13,14 so zueinander zu positionieren, dass sie durch Schweißen miteinander in Wirkverbindung gebracht werden.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ein langer Blechstreifen 19 kann zu einem spiralförmig ausgebildeten Rohr 20 aufgewickelt werden. Der Endbereich 21 des Blechstreifens 19 kann bedarfsweise mit dem Wickelbereich 22 durch Schweißen oder Löten verbunden werden. Denkbar ist auch, eine form- oder kraftschlüssige Verbindung zu erzeugen, um die einzelnen Lagen miteinander zu verbinden.
Die entsprechend den Figuren 1 bis 5 erzeugten Rohre, respektive Rohrsegmente, werden nun in entsprechende Ringelemente vereinzelt (beispielsweise durch Schneiden) und einer Weiterverarbeitung zugeführt. Wie bereits angesprochen, kann auch das gesamte Rohr umgeformt werden, wobei das so profilierte Rohr in einzelne Dichtungselemente bildende Ringelemente aufgeschnitten wird.
Hier bieten sich Umformverfahren, wie Hydroforming, Gummi-Umformen oder Stauch-Pressen an. Der Fachmann wird in Abhängigkeit vom Anwendungsfall das geeignete Verfahren auswählen.
Die Figuren 6 und 7 zeigen unterschiedliche Formgebungsprozesse zur Konturierung der äußeren Umfangsfläche beispielsweise des Rohrs 20 gemäß Figur 5. In Figur 6 ist der Vorgang des Hydroformings und in Figur 7 der Vorgang des Gummi-Umformens dargestellt. In beiden Fällen werden entsprechende Konturen 20 ',2O" in das Rohr 20 eingebracht.
Figur 8 zeigt ein einzelnes Ringelement 23 in vergrößerter Darstellung. Dieses Ringelement 23 wird vor eine Negativform 24 gelegt, die mit einem entsprechenden Negativprofil 25 versehen ist. Beispielsweise unter Einsatz einer rotierenden Rolle 26 wird das Ringelement 23 in die Negativform 25 eingedrückt. Nach der mechanischen Formgebung hat das so erzeugte Dichtungselement 27 eine etwa V-förmige Kontur. Je nach Ausgestaltung der Negativform 25 können unterschiedlichste Konturen des Dichtungselementes 27 erzeugt werden.
Figur 9 zeigt Beispiele unterschiedlich konturierter Dichtungselemente 27.
Figur 10 zeigt als Prinzipskizze eine Flachdichtung bzw. eine Zylinderkopfdichtung 28, wie sie z. B. im Bereich einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann. Erkennbar sind Schraubendurchgangslöcher 29 sowie Durchgangslöcher bzw. Brennraumdurchgangsöffhungen 30. Ein Dichtelement 27, wie es in Figur 9 dargestellt ist, kann im Bereich der jeweiligen Durchgangslöcher bzw. Brennraumdurchgangsöffnung 30 positioniert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung ringförmig ausgebildeter metallischer Dichtungselemente (27), indem mindestens zwei Blech- oder Folienstreifen (1,2,3,8,9) vorgebbarer Dicke, Länge (L) und Breite (B) nach Art eines Tailored Blank oder Patchworks miteinander in Wirkverbindung gebracht werden, dieser Verbund anschließend zu einem Rohr (5) gewickelt wird, wobei die einander zugewandten Endbereiche (6,7,15,16,17,18) des rohrförmigen Mehrlagenverbundes stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig bzw. Kombinationen daraus, insbesondere durch thermische Einwirkung, wie durch Schweißen oder Löten, miteinander verbunden werden und das Rohr (5) entweder in einzelne Ringelemente (23) aufgeteilt wird, die danach durch mechanische Formgebung zu dem jeweiligen Dichtungselement (27) umgeformt werden, oder das gesamte Rohr (5) umgeformt und dieses so profilierte Rohr (5) in einzelne Dichtelemente bildende Ringelemente (23) aufgeteilt wird.
2. Verfahren zur Herstellung ringförmig ausgebildeter metallischer Dichtungselemente (27), indem aus Blech- oder Folienstreifen (11,12) vorgebbarer Dicke, Länge und Breite Rohre (13,14) oder Rohrsegmente unterschiedlicher äußerer Abmessungen erzeugt werden, die Rohre (13,14) oder Rohrsegmente zu einem nach Art von Tailored Tubes ausgebildeten Mehrlagenverbund ineinander gelegt werden, wobei die einander zugewandten Endbereiche (6,7,15,16,17,18) des rohrförmigen Mehrlagenverbundes stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig bzw. Kombinationen daraus, insbesondere durch thermische Einwirkung, wie durch Schweißen oder Löten, miteinander verbunden werden und der Mehrlagenverbund entweder in einzelne Ringelemente (23) aufgeteilt wird, die anschließend durch mechanische Formgebung zu dem jeweiligen Dichtungselement (27) umgeformt werden, oder das gesamte Rohr (5) umgeformt und dieses so profilierte Rohr (5) in einzelne Dichtelemente bildende Ringelemente (23) aufgeteilt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines Rohres (20), das Blech (20), respektive der Mehrlagenverbund spiralförmig aufgewickelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blech- oder Folienstreifen (1,8) vorgebbarer Dicke, Länge (L) und Breite (B) mit mindestens einem Folienstreifen (2,3,9) andersartiger Dicke, Länge (L) und/oder Breite (B) nach Art eines Tailored Blank oder Patchworks zu einem Mehrlagenverbund verbunden wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Blech- oder Folienstreifen (11) vorgebbarer Dicke, Länge und Breite zu einem ersten Rohr oder Rohrsegment (13) geformt wird, dass mindestens ein weiterer Blech- oder Folienstreifen (12) andersartiger Dicke, Länge und/oder Breite zu einem weiteren Rohr (14) oder Rohrsegment gebildet wird, wobei die Rohre (13,14) oder Rohrsegmente anschließend ineinander gelegt und bedarfsweise Stoff-, kraft- oder formschlüssig, respektive Kombinationen davon, miteinander verbunden werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Blech- oder Folienstreifen (11,12), gleicher oder unterschiedlicher Walzrichtung, zu einem Tailored Blank-, respektive einem Patchwork-, respektive zu einem Tailored Tube- Verbund zusammengesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringelemente (23) durch mindestens eine Konturrolle (26) innerhalb einer entsprechend ausgebildeten Negativform (25) ihrer das Dichtungselement (27) bildenden Endform zugeführt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (5), respektive das einzelne Ringelement (23), durch Hydroforming, Gummi-Umformen oder Stauch-Pressen umgeformt bzw. profiliert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Blech- oder Folienstreifen unterschiedlicher Materialien nach Art eines Tailored Blank oder Patchworks miteinander in Wirkverbindung gebracht werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Blech- oder Folienstreifen unterschiedlicher Materialien zu einem nach Art von Tailored Tubes ausgebildeten Mehrlagenverbund ineinander gelegt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Einsatz gelangenden Blech- oder Folienstreifen partiell oder vollflächig beschichtet werden.
12. Dichtungselement, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, als Dichtung im Bereich eines Turboladers,
13. Dichtungselement, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, als Flanschdichtung, insbesondere im Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges.
14. Dichtungselement, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, als Gehäusedichtung, insbesondere im Bereich eines Fahrzeuggetriebes.
15. Dichtungselement, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, als Flachdichtung, insbesondere als Zylinderkopfdichtung (28).
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