DE102005003017A1 - Metalldichtung - Google Patents

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Hiroyuki Ayabe Ogino
Takahiko Sugiura
Yasuyuki Ayabe Okudaira
Takeshi Katano Wakuda
Reiji Fukuchiyama Mahigashi
Keisuke Ayabe Umehara
Masahisa Kumashiro
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Metalldichtung, bei der ein wellenförmiger Anschlag eingesetzt wird und so die Bildung von Rissen im Anschlag verhindert wird, und einer Metalldichtung, mit der das Gleichgewicht des Flächendrucks verbessert und damit die Leistung des Motors erhöht, und zusätzlich die Haltbarkeit des Anschlages erhöht werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Metalldichtungen, die für Motoren in Automobilen passend eingesetzt werden können.
  • Als Metalldichtungen für Pkw-Motoren finden solche, die aus einer oder mehreren Dichtungsverbundplatten aufgebaut sind, die eine Wulst so ausgebildet haben, dass die Wulst in Übereinstimmung mit dem Brennerraum eine Öffnung bildet und diese Öffnung umgibt, und ferner einen Anschlag an der Innenumfangsseite der Wulst ausgebildet haben, um so ein Einsinken der Wulst zu verhindern, weite Anwendung.
  • Bei den Anschlägen werden oft solche verwendet, bei denen die Ränder der Öffnung der Dichtungsverbundplatte umgestülpt werden, und dann diese umgestülpten Teile als Anschlag verwendet, aber in letzter Zeit werden, wie in JP-2004-144119 angegeben, Anschläge vorgelegt, bei denen an der Innenseite der Wulst der Dichtungsverbundplatte mittels Pressen geformte Anschläge mit wellenförmigem Querschnitt konzentrisch um die Öffnung ausgebildet werden. Ferner wird in JP-2004-144119 auch ein Anschlag offengelegt, bei dem die Dichtungsverbundplatten an der Innenumfangsseite der Wulst in eine Sinuswellenform gepresst und danach Scheitel und Tal jeden Wellenbereiches geebnet werden, und bei dem die Schrägen jeden Wellenbereiches dicker ausgeführt sind als Scheitel und Tal.
  • Ferner wird in JP-2004-503731 auch eine Metalldichtung offengelegt, die, wenn an der Innenseite der Wulst an der Dichtungsverbundplatte ein sinuswellenförmiger Anschlag ausgebildet wird, dieser durch Pressen so geformt wird, dass die Schrägen jeden Wellenbereiches dünner ausgebildet sind als Scheitel und Tal.
  • Da sich das Gleichgewicht des Flächendrucks im Bereich des Brennerraumes verschlechtert, wenn nur an der Innenumfangsseite der Wulst ein Anschlag ausgebildet ist, werden auch solche offengelegt, bei denen an der Innenumfangsseite und der Außenumfangsseite der Wulst Anschläge ausgeformt sind, wodurch der Flächendruck gleichmäßig verteilt wird (siehe z.B. JP-H11-2324).
  • Bei der Wulst von Metalldichtungen kommt es durch die Druckschwankungen im Zylinder während des Betriebes des Motors zu Stressamplituden, bei denen Zusammendrücken und Entlastung wiederholt durchgeführt werden, und es ist bekannt, dass diese Stressamplituden eine der Ursachen für die Rissbildung bei der Wulst sind. Wie in JP-2004-144119 und JP-2004-503731 angegeben, besteht besonders in Fällen, in denen mehrere kleine Wellenbereiche mit schmaler Spitze (kurzer Wellenlänge) angeordnet sind und so die Funktion eines Anschlages erfüllen, die Befürchtung, dass es zu einem Ermüdungsbruch kommt, wenn der Wellenbereich mit der gleichen Methode ausgeformt wird wie die Wulst, da so dadurch das Verhältnis von Breite zu Höhe der einzelnen Wellenbereiche groß wird. Denn bei den herkömmlichen Wülsten entstehen, wenn diese durch Pressen geformt werden, große Reibungskräfte zwischen der Stanzspitze des Stempels und der Metallplatte des Werkstoffes, bedingt durch die Formung mit Werkzeugen, die über Formungsflächen verfügen, die in etwa der Endform der Wulst entsprechen. Durch diesen Reibungswiderstand wird im Berührungsbereich mit der Stanzspitze des Stempels die Ausdehnung der Metallplatte des Werkstoffes in waagerechter Richtung begrenzt, so dass es im Bereich des Scheitels und des Tals des Wellenbereiches zu fast keiner Ausdehnung kommt, sich nur die beiden Schrägen ausdehnen und so die geforderte Form ausgebildet wird, so dass die Materialdicke im Scheitel und Tal des Wellenbereiches im Vergleich zur Materialdicke in den beiden Schrägen größer ist. Diese Tendenz verstärkt sich noch, je größer das Verhältnis zwischen Breite und Höhe der Wulst wird, so dass, wie in den JP-2004-14411 und JP-2004-503731 angegeben, beim Scheitel des Wellenbereiches die Befürchtung eines Ermüdungsbruches des Anschlages besteht, wenn Wellenbereiche ausgeformt werden, deren Verhältnis zwischen Breite und Höhe groß ist.
  • In JP-2004-144119 wird eine Metalldichtung offenbart, bei der die Scheitel aller Wellenbereiche dünnwandig ausgeführt sind. Hierbei werden diese Wellenbereiche durch Pressen der Metallplatte des Materials in eine Sinuswellenform gebildet und danach die Scheitel aller Wellenbereiche geebnet, so dass durch das Ausbilden dickwandiger Schrägen des Wellenbereiches die Druckfestigkeit des Anschlages verbessert wird, aber in den Scheiteln der Wellenbereiche, in denen die Stressamplituden am größten sind, sehr leicht Risse entstehen. Ferner muss das Ebnen nach dem Pressen bei so fixiertem Rand der Öffnung durchgeführt werden, dass die Breite des Wellenbereiches nicht ausgebreitet ist, wodurch es zu den Problemen kommt, dass die Herstellung kompliziert wird und auch eigenes Spezialwerkzeug für das Ebnen notwendig wird.
  • Bei der JP-H11-2324 werden als Anschläge, die an der Innenumfangsseite und Außenumfangsseite der Wulst ausgebildet werden, ringförmige, dünnwandige Anschläge aus Belägen wie harten Auflagematerialen oder durch thermal gespritzte Schichten, Siebdruck, Aufsprühen von Schablonen, etc. ausgebildet, aber besonders für den Anschlag an der Innenumfangsseite besteht die Befürchtung, dass er sich ablöst und so die Dichtungswirkung vermindert wird, da er auf der Seite des Brennerraumes angeordnet ist und die Anforderungen bezüglich der Hitzebeständigkeit sehr hoch sind, als auch da durch den Unterschied bei der Wärmeausdehnung von Zylinderkopf und Zylinderblock eine Belastung in Scherrichtung einwirkt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Metalldichtung, bei der ein wellenförmiger Anschlag eingesetzt und so die Bildung von Rissen im Anschlag verhindert wird, und eine Metalldichtung, mit der das Gleichgewicht des Flächendrucks verbessert und damit die Leistung des Motors erhöht, und zusätzlich die Haltbarkeit des Anschlages erhöht werden kann, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
  • Als Ergebnis intensiver Auseinadersetzungen mit dem Aufbau eines Anschlages zur wirksamen Verhinderung von Rissen vergrößerten die Erfinder das Ausmaß der plastischen Verformung der Teile, bei denen es am Anschlag leicht zu Ermüdungsbrüchen kommt, nämlich der Teile, in denen die Stressamplitude groß ist, erhöhten die Härte in den erwähnten Teilen durch Kalthärtung, und erhöhten so die Ermüdungsgrenze. Auf diese Weise hatten sie die Idee für die wirksame Unterdrückung von Rissen, und konnten so die vorliegende Erfindung vollenden.
  • Die erste Metalldichtung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, bestehend aus ein- oder mehrschichtigen Dichtungsverbundplatten, die ent-sprechend des Brennerraums des Motors eine Öffnung ausbilden, und die aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut ist sind, an/bei denen zumindest bei einer der Dichtungsverbundplatten eine Wulst ausgebildet ist, und sind so aufgebaut, dass in dem Bereich zwischen Wulst und Öffnung bei der mit Wulst ausgeführten Dichtungsverbundplatte und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte ein Anschlag an der Innenumfangsseite, welcher niedriger ist als die Wulst und einen wellenförmigen Querschnitt hat, so entlang der Wulst ausgebildet ist, dass zumindest die Stellen der Wellenbereiche, in denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig sind, dass die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche im Wellenbereich abwechselnd angeordnet sind, und dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche.
  • Wird diese erste Metalldichtung für Metalldichtungen aus einer Schicht angewendet, wird in der einen Schicht der Dichtungsverbundplatte eine Öffnung ausgebildet, eine Wulst so ausgebildet, dass sie diese Öffnung umgibt, und im Bereich zwischen Wulst und Öffnung der Dichtungsverbundplatte ein Anschlag mit Wellenform im Querschnitt an der Innenumfangsseite ausgebildet. Wird sie für Metalldichtungen mit mehreren Schichten angewendet, so werden Wulst und Anschlag am Innenumfang an einer der Dichtungsverbundplatten ausgebildet, wobei es möglich ist, die Wulst und den Anschlag an der Innenumfangsseite sowohl an der gleichen Dichtungsverbundplatte, aber auch an unterschiedlichen Dichtungsverbundplatten auszubilden. Ferner können sowohl jeweils einzelne oder auch mehrfache Wülste und Anschläge ausgebildet werden.
  • Bei dieser ersten Metalldichtung wird die Metalldichtung zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf montiert, und in angezogenem Zustand der Kopfschrauben wird ein unveränderter Abstand im Bereich des Anschlages an der Innenumfangsseite zwischen Zylinder-block und Zylinderkopf gebildet. Da andererseits die Wulst an den Anschlag an der Innenumfangsseite angrenzend angeordnet ist, beträgt das Ausmaß der Formänderung bedingt durch den Anschlag an der Innenumfangsseite nur den gebildeten Abstand, und sie wird nicht vollständig flach zusammengedrückt, sondern nur etwas flacher zusammengedrückt. D.h., bei dieser Metalldichtung wird eine extreme Formänderung der Wulst durch Zusammendrücken durch den Anschlag an der Innenumfangsseite verhindert, und damit wird eine Verschlechterung der Dichtungswirkung bedingt durch das Einsinken der Wulst verhindert.
  • Ferner ist bei dieser ersten Metalldichtung der Anschlag an der Innenumfangsfläche mit wellenförmigem Querschnitt zumindest an den Stellen des Wellenbereiches, an denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig ausgebildet, z.B. durch Pressen, sind die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche der Wellenbereiche abwechselnd angeordnet, sind die dünnwandigen Bereiche härter als die dickwandigen Bereiche, so dass an den Stellen mit großer Stressamplitude die dünnwandigen Bereiche angeordnet sind, die durch Kalthärtung härter sind als die dickwandigen Bereiche und auch eine höhere Ermüdungsgrenze haben, wodurch Ermüdungsbrüche an den Stellen mit großer Stressamplitude und die Entstehung von Rissen im Anschlag verhindert werden kann. Darüber hinaus kann der Anschlag an der Innenumfangsseite auch nur durch Pressen ausgeformt werden, und da es nicht notwendig ist zu ebnen wie in JP-2004-144119, wird ein Ansteigen der Produktionsschritte verhindert und es ist auch nicht notwendig, eine spezielle Ausrüstung wie das Werkzeug für das Ebnen zu verwenden. Für die dünnwandigen und dickwandigen Bereiche ist es wünschenswert, dass sie in allen Wellenbereichen vorgesehen werden, aber es ist auch möglich, sie nur in bestimmten Wellenbereichen vorzusehen.
  • Hierbei ist es auch möglich, im Bereich, welcher an der äußeren Seite der Wulst bei der mit der Wulst ausgeführten Dichtungsverbundplatte angrenzt, und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte einen Anschlag an der Innenumfangsseite, welcher niedriger ist als die Wulst und einen wellenförmigen Querschnitt hat, so entlang der Wulst auszubilden, dass zumindest die Stellen der Wellenbereiche, in denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig sind, dass die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche in den Wellenbereichen abwechselnd angeordnet sind, und dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche. In diesem Fall wird sowohl an der Innenumfangsseite und der Außenumfangsseite der Wulst ein Anschlag ausgebildet, so dass das Gleichgewicht beim Flächendruck in der Umgebung der Wulst positiv beeinflusst werden kann, wodurch die Dichtungswirkung ausreichend sichergestellt wird, und somit die Rundheit der Zylinderbohrung erhöht wird und die Motorleistung verbessert werden kann. Ferner sind die Wellenbereiche in diesem Anschlag an der Außenumfangsseite ebenso aufgebaut wie die beim Anschlag an der Innen-umfangsseite, so dass Rissbildungen beim Anschlag und auch ein Ansteigen der Produktionsschritte verhindert werden können, und es ist auch nicht notwendig, eine spezielle Ausrüstung wie das Werkzeug für das Ebnen zu verwenden. Der Anschlag an der Innenumfangsseite und der Anschlag an der Außenumfangsseite können in der gleichen Höhe eingerichtet werden, aber es ist auch möglich, sie in unterschiedlichen Höhen einzurichten, um das Gleichgewicht beim Flächendruck zu verbessern.
  • Es kann eine Nase entlang der Stellen mit großer Stressamplitude so ausgebildet werden, dass die erwähnten Stellen dünnwandig werden. Werden solche Nasen gleichzeitig beim Pressen der Anschläge ausgeformt, so wird die Materialdicke in den Bereichen, in denen die Nase ausgeformt ist, dünner ausgeformt, und durch Kalthärtung die Härte und die Ermüdungsgrenze erhöht, wodurch die Bildung von Rissen durch Stressamplituden wirkungsvoll verhindert werden kann. Wird die Nase auf diese Weise geformt, so ist es wünschenswert, dass die Nase nicht am Rand auf der Wulstseite des Wellenbereiches, der an die Wulst angrenzend angeordnet ist, ausgebildet wird, damit der Aufbau des Werkzeuges nicht komplizierter wird.
  • Als Anordnung für die dünnwandigen Bereiche und die dickwandigen Bereiche in dem Wellenbereich können z.B. angegeben werden:
    Fälle, in denen die dünnwandigen Bereiche in den Scheiteln und Tälern der Wellenbereiche und die dickwandigen Bereiche im oberen Zwischenbereich bei beiden Schrägen der Wellenbereiche vorgesehen sind;
    Fälle, in denen die dünnwandigen Bereiche in den Seiten der Scheiteln und Tälern bei den beiden Schrägen der Wellenbereiche und die dickwandigen Bereiche in den Scheiteln und Tälern als auch in den oberen Zwischenbereichen bei den beiden Schrägen der Wellenbereiche vorgesehen sind;
    Fälle, in denen die dünnwandigen Bereiche in den Seiten der Täler bei den beiden Schrägen und den Scheiteln der Wellenbereiche und die dickwandigen Bereiche in den Tälern und oberen Zwischenbereich bei den beiden Schrägen vorgesehen sind. D.h. die auf die Anschläge wirkende Stressamplitude ist in den Scheiteln und Tälern der Wellenbereiche groß, so dass durch das Vorsehen von dünnwandigen Bereichen im Scheitel oder Tal des Wellenbereiches, auf den Scheitelseiten oder den Talseiten beider Schrägen der Wellenbereiche die Härte und die Ermüdungsgrenze in den erwähnten Bereichen erhöht wird, und so die Bildung von Rissen durch Stressamplituden verhindert werden kann.
  • Die Anschläge können auch in einer Sinuswellenform ausgebildet werden, und können auch in einer flachen Wellenform im Querschnitt ausgebildet werden, die an der Oberseite oder der Unterseite des Scheitels oder des Tals des Wellenbereiches über eine flache Fläche verfügen. Ferner ist es auch möglich, die Wellenform im Querschnitt bei den einzelnen Bereichen der Umfangsrichtung stufenweise oder kontinuierlich von einer Sinuswellenform in eine flache Wellenform zu ändern, damit der Flächendruck des Anschlages gleichmäßig ist. Auch ist es bei Motoren mit mehreren reihenförmig angeordneten Zylindern möglich, dass die Querschnittsformen der Anschläge, die die auf beiden Seiten angeordneten Zylinder umgeben, und der Anschläge, die die in der Mitte angeordneten Zylinder umgeben, unterschiedlich ausgeformt werden. So können z.B. erstere in einer Sinuswellenform und letztere in einer flachen Wellenform ausgebildet werden.
  • Die Anschläge können sowohl durchgehend als auch unterbrochen entlang des Umfangs ausgebildet werden. Werden sie unterbrochen ausgeführt, ist es wünschenswert, den Anschlag z.B. um den Abschluss der Kopfschrauben zum Befestigen des Zylinderkopfes am Zylinderblock entfallen zu lassen. Der auf die Wulst und den Anschlag wirkende Flächendruck nimmt nämlich mit zunehmender Entfernung vom Abschluss der Kopfschrauben ab, so dass durch das Weglassen des Anschlags um den Abschluss der Kopfschraube der Flächendruck erhöht wird, der auf die Wulst in dem von dem Abschluss der Kopfschraube entfernten Bereich wirkt, und so der auf die Wulst wirkende Flächendruck über den ganzen Umfang gleichmäßig verteilt wird, und so die Dichtungswirkung verbessert wird, so dass diese Ausführung wünschenswert ist.
  • Ferner ist es auch wünschenswert, die Höhe der Wellenbereiche über den Umfang der Anschläge zu verändern oder auch die Anzahl der Wellenbereiche über den Umfang des Anschlages zu verändern. Auch in solchen Fällen kann, wie bei der unterbrochenen Ausführung der Anschläge, die Dichtungswirkung verbessert werden, indem der auf die Wulst wirkende Flächendruck reguliert wird, durch die Änderung der Anzahl oder der Höhe der Wellenbereiche über den Umfang. Konkret kann der auf die Wulst wirkende Flächendruck mit zunehmender Nähe zum Abschluss der Kopfschraube durch eine verringerte Höhe der Wellenbereiche oder eine verringerte Anzahl von Wellenbereichen gleichmäßig verteilt werden. Ferner ist es auch möglich, durch eine beliebige Kombination aus ausgeformten Stellen der Anschläge, Höhe der Wellenbereiche und Anzahl der Wellenbereiche den auf die Wulst wirkenden Flächendruck zu regulieren.
  • Es ist auch wünschenswert, dass die Wellenbereiche der Anschläge auf die Vorstehseite der Wulst überstehen. Erfolgt der Aufbau auf diese Weise, so kann die elastische Formänderung der Dichtungsverbundplatte zwischen Anschlag und Wulst verhindert werden, wenn diese Metalldichtung zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock montiert ist. Bei Metalldichtungen, bei denen Dichtungsverbundplatten, an denen eine Wulst ausgebildet ist, und Dichtungsverbundplatten, an denen ein Anschlag ausgebildet ist, überlappt werden, wird mit Vorstehseite die Seite gegenüber der Wulst bezeichnet.
  • Es ist möglich den Wellenbereich der Anschläge kreisförmig oder in einer Wellenform, die in radialer Richtung der Öffnung ansteigt, auszuformen. Für die Anschläge ist es bei solchen mit Wellenformen, die in radialer Richtung der Öffnung ansteigen, möglich, über den ganzen Umfang gleichmäßige Wellenlängen und Amplituden zu verwenden, aber es könne auch Wellenlänge und/oder Amplitude reguliert werden, und so der auf die Wulst wirkende Flächendruck reguliert werden.
  • Die zweite Metalldichtung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, besteheht aus ein- oder mehrschichtigen Dichtungsverbundplatten, die ent-sprechend des Brennerraums des Motors eine Öffnung ausbilden, und die aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sind, bei denen zumindest bei einer der Dichtungsverbundplatten eine Wulst ausgebildet ist, wobei in dem Bereich zwischen Wulst und Öffnung bei der mit dem Wulst ausgeführten Dichtungsverbundplatte und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte ein Anschlag an der Innenumfangsseite ausgebildet ist, um eine Beschädigung der Wulst zu verhindern. In dem Bereich, in dem die der mit dem Wulst ausgeführte Dichtungsverbundplatte an die äußere Seite der Wulst angrenzt und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte ist ein Anschlag an der Außen-umfangsseite ausgebildet, um eine Beschädigung der Wulst zu verhindern. Als Anschlag an der Innenumfangsseite sind entlang der Wulst am Rand der Öffnung der Dichtungsverbundplatte mehrere Zusatzwülste ausgebildet und durch diese mehrfachen Zusatzwülste wird der Anschlag an der Innenumfangsseite in einer Wellenform im Querschnitt ausgebildet, welche niedriger ist als die Höhe der Wulst.
  • Bei dieser zweiten Metalldichtung wird an der Innenumfangsseite und der Außenumfangsseite der Wulst ein Anschlag an der Innumfangsseite und ein Anschlag an der Außenumfangsseite ausgebildet, so dass das Gleichgewicht beim Flächendruck in der Umgebung der Wulst positiv beeinflusst werden kann, wodurch die Dichtungswirkung ausreichend sichergestellt wird, und somit die Rundheit der Zylinderbohrung erhöht wird und die Motorleistung verbessert werden kann. Als Anschlag an der Innenumfangsseite werden mehrfache Zusatzwülste entlang der Wulst am Rand des Umfangs der Öffnung der Dichtungsverbundplatte ausgebildet, und da das Problem der Ablösung des Anschlages an der Innenumfangsseite von der Dichtungsverbundplatte verlässlich verhindert werden kann, kann auch eine Verminderung der Dichtungswirkung durch Ablösen des Anschlages an der Innenumfangsseite verlässlich verhindert werden. Ferner ist es bezüglich des Anschlages an der Außenumfangsseite denkbar, dass er sich durch Alterungserweichung ablöst, da er beliebig aufgebaut werden kann. Andererseits wird die Dichtungswirkung durch den Anschlag an der Innenumfangsseite ausreichend sichergestellt, selbst wenn er sich ablösen sollte, so dass es zu keinen ernsthaften Problemen kommt.
  • Hierbei sind wünschenswerte Ausführungsbeispiele, eine mit dem Anschlag an der Außenumfangsseite versehene Dichtungsverbundplatte, die aus einer an die Öffnung angrenzenden Verbundplatte an der Innenumfangsseite und einer weiteren Verbundplatte an der Außenumfangsseite unterteilt aufgebaut ist, und bei der als Anschlag an der Außenumfangsseite eine Überlappung von Verbundplatte an der Innenumfangsseite und Verbundplatte an der Außenumfangsseite vorgesehen ist und bei der der Anschlag an der Außenumfangseite als Aufbau aus hitzebeständigem und druckfestem Material ausgeformt ist, oder dass als Anschlag an der Außenumfangsseite eine ringförmige Anschlagplatte angeschweißt ist, oder dass als Anschlag an der Außenumfangseite entlang der Wulst mehrfache Zusatzwülste ausgebildet sind, und dieser Anschlag an der Außenumfangsseite mittels dieser mehrfachen Zusatzwülste in einer Wellenform im Querschnitt ausgebildet ist, die niedriger ist als die Höhe der Wulst, oder dass der Anschlag, welcher mittels mehrfacher Zusatzwülste in einer Wellenform im Querschnitt ausgebildet ist, entlang der Wulst so ausgebildet ist, dass zumindest die Stellen der Wellenbereiche, in denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig sind, die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche in den Wellenbereichen abwechselnd angeordnet sind, und dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche. Der Anschlag bei dieser zweiten Metalldichtung kann genau so ausgebildet werden wie der Anschlag der ersten Metalldichtung.
  • Gemäß der ersten Metalldichtung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann durch den Anschlag an der Innenumfangsseite ein übermäßiges Zusammen-drücken der Wulst verhindert, und somit eine Verminderung der Dichtungswirkung durch Einsinken der Wulst verhindert werden. Da der Anschlag an der Innenumfangsseite mit Wellenform im Querschnitt z.B. durch Pressen so ausgebildet ist, dass er zumindest an den Stellen mit großer Stressamplitude der Wellenbereiche dünnwandig ausgeführt ist, dass die dünnwandigen Bereiche und die dickwandigen Bereiche in den Wellenbereichen abwechselnd angeordnet sind, dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche, dass dünnwandige Bereiche, welche durch Kalthärtung eine höhere Härte und Ermüdungsgrenze haben, angeordnet sind, können Ermüdungsbrüche an Stellen mit großer Stressamplitude und die Bildung von Rissen am Anschlag verhindert werden. Ferner wird ein Ansteigen der Produktionsschritte verhindert, da der Anschlag an der Innenumfangsseite nur durch Pressen ausgeformt werden kann, und es ist auch nicht notwendig, eine spezielle Ausrüstung wie das Werkzeug für das Ebnen zu verwenden.
  • Wird hier in dem Bereich, welcher an der äußeren Seite der Wulst bei der mit Wulst ausgeführten Dichtungsverbundplatte angrenzt, und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte ein Anschlag an der Innenumfangsseite, welcher niedriger ist als die Wulst und einen wellenförmigen Querschnitt hat, so entlang der Wulst ausgebildet ist, dass zumindest die Stellen der Wellenbereiche in denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig sind, dass die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche im Wellenbereich abwechselnd angeordnet sind, und dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche, kann das Gleichgewicht des Flächendrucks in der Umgebung der Wulst positiv beeinflusst werden, wodurch die Dichtungswirkung ausreichend sichergestellt wird, und somit die Rundheit der Zylinderbohrung erhöht wird und die Motorleistung verbessert werden kann. Da die Wellenbereiche des Anschlages an der Außenumfangsseite auf die gleiche Weise aufgebaut sind wie die des Anschlages an der Innenumfangsseite, kann die Bildung von Rissen am Anschlag verhindert werden, und es kann ein Ansteigen der Produktionsschritte verhindert werden, und es ist auch nicht notwendig, eine spezielle Ausrüstung wie das Werkzeug für das Ebnen zu verwenden.
  • Wenn eine Nase entlang der Stellen mit großer Stressamplitude so ausgebildet ist, dass die erwähnten Stellen mit hoher Stressamplitude dünnwandig werden, so wird die Materialdicke in dem Bereich, in dem die Nase ausgebildet ist, dünnwandig, die Ermüdungsgrenze und die Härte wird durch Kalthärtung erhöht, und so kann die Bildung von Rissen durch Stressamplituden wirksam verhindert werden.
  • In Fällen, in denen die dünnwandigen Bereiche in den Scheiteln und Tälern der Wellenbereiche und die dickwandigen Bereiche im oberen Zwischenbereich bei beiden Schrägen der Wellenbereiche vorgesehen sind, in Fällen, in denen die dünnwandigen Bereiche in den Seiten der Scheitel und Täler bei den beiden Schrägen der Wellenbereiche und die dickwandigen Bereiche in den Scheiteln und Tälern als auch im oberen Zwischenbereich bei den beiden Schrägen der Wellenbereiche vorgesehen sind, in Fällen, in denen die dünnwandigen Bereiche in den Seiten der Täler bei den beiden Schrägen und den Scheiteln der Wellenbereiche und die dickwandigen Bereiche in den Tälern und im oberen Zwischenbereich bei den beiden Schrägen vorgesehen sind, werden Härte und Ermüdungsgrenze in den Bereichen Scheitel oder Tal des Wellenbereiches, auf den Seiten der Scheitel und der Täler oder den Talseiten beider Schrägen der Wellenbereiche, in denen die Stressamplitude hoch ist, erhöht, und so kann die Bildung von Rissen in den genannten Bereichen verhindert werden.
  • Wird der Anschlag in einer Wellenform im Querschnitt ausgebildet, die an der Oberseite oder der Unterseite des Scheitels oder des Tals des Wellenbereiches über eine flache Fläche verfügt, so ist es möglich, die Steifigkeit des Anschlages zu erhöhen.
  • Werden die Anschläge unterbrochen ausgeführt, die Höhe des Wellenbereiches über den Umfang des Anschlages verändert, oder die Anzahl der Wellenbereiche über den Umfang des Anschlages abgeändert, und werden ausgeformte Stellen des Anschlages, oder Höhe und Anzahl der Wellenbereiche passend eingerichtet, so kann der auf die Wulst wirkende Flächendruck reguliert und die Dichtungswirkung verbessert werden.
  • Stehen die Wellenbereiche des Anschlages auf der Vorstehseite über, kann die plastische Verformung der Dichtungsverbundplatte im Bereich zwischen Anschlag und Wulst verhindert werden, wenn sie zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock montiert ist.
  • Wird der Wellenbereich des Anschlags kreisförmig ausgeführt, so kann die Formbarkeit des Anschlages verbessert werden. Wird ferner der Anschlag in Wellenform so ausgebildet, dass die Welle in radialer Richtung der Öffnung ansteigt, kann der auf die Wulst wirkende Flächendruck passend reguliert werden, indem die Wellenlänge und/oder die Amplitude dieser Wellen reguliert werden.
  • Gemäß der zweiten Metalldichtung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann durch den an der Innenumfangsseite vorgesehenen Anschlag an der Innenumfangsseite und den an der Außenumfangsseite vorgesehenen Anschlag an der Außenumfangsseite der Wulst das Gleichgewicht des Flächendrucks der Anschläge an der Innen- und Außenumfangsseite in der Umgebung der Wulst positiv beeinflusst werden, so dass die Dichtungswirkung ausreichend sichergestellt wird und die Rundheit der Zylinderbohrung erhöht und die Motorleistung verbessert werden kann. Darüber hinaus wird ein Ablösen des Anschlages an der Innenumfangsseite von der Dichtungsverbundplatte verlässlich verhindert, so dass eine Verminderung der Dichtungswirkung durch Ablösen des Anschlages an der Innenumfangsseite verlässlich verhindert wird.
  • Wird die mit dem Anschlag an der Außenumfangsseite versehene Dichtungsverbundplatte aus einer an die Öffnung angrenzenden Verbundplatte an der Innenumfangsseite und einer außerhalb gelegenen Verbundplatte an der Außenumfangsseite unterteilt aufgebaut, und wird als Anschlag an der Außen-umfangsseite eine Überlappung aus Verbundplatte an der Innenseite und Verbundplatte an der Außenseite vorgesehen, oder als Anschlag an der Außenumfangsseite eine Wulst aus mehreren Zusatzwülsten entlang der Wulst vorgesehen, und dieser Anschlag an der Außenumfangsseite aus diesen mehrfachen Zusatzwülsten niedriger als die Wulst und in einer Wellenform im Querschnitt ausgebildet, so kann ein Ablösen des Anschlages an der Außenumfangsseite verlässlich verhindert werden. Werden ferner Zusatzwülste als Anschlag an der Außenumfangsseite ausgebildet, so ist es möglich, die Anschläge an der Innenumfangsseite und der Außenumfangsseite gleichzeitig, z.B. durch Pressen, auszuformen, wodurch die Formbarkeit der Dichtungsverbundplatte verbessert werden kann.
  • Wird der Anschlag, welcher mittels mehrfacher Zusatzwülste in einer Wellenform im Querschnitt ausgebildet ist, entlang der Wulst so ausgebildet, dass zumindest die Stellen des Wellenbereiches, in denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig sind, die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche im Wellenbereich abwechselnd angeordnet sind, und dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche, so wird die gleiche Wirkung erzielt wie bei der ersten Metalldichtung.
  • 1: Aufrisszeichnung der Hauptbestandteile der Metalldichtung
  • 2: Schnittzeichnung des Motors entlang der Linie II-II in 1, unmittelbar vor dem Befestigen der Metalldichtung am Zylinderblock und Zylinderkopf
  • 3: (a), (b), (c) sind Querschnittszeichnungen der unterschiedlichen Wellenbereiche
  • 4: Aufrisszeichnung der Hauptbestandteile anders aufgebauter Metalldichtungen
  • 5: Schnittzeichnung des Motors entlang der Linie V-V in 4, unmittelbar vor dem Befestigen der gleichen Metalldichtung am Zylinderblock und Zylinderkopf
  • 6: Schnittzeichnung im Bereich des Anschlags einer anders aufgebauten Metalldichtung
  • 7: (a) bis (c) sind Schnittzeichnungen von Bereichen der Anschläge bei unterschiedlichen Metalldichtungen mit mehrschichtigem Aufbau
  • 8: (a) bis (c) sind Schnittzeichnungen von Bereichen der Anschläge bei anderen verschiedenen Metalldichtungen mit mehrschichtigem Aufbau
  • 9: Aufrisszeichnung einer anders aufgebauten Metalldichtung
  • 10: Aufrisszeichnung einer anders aufgebauten Metalldichtung
  • 11: Aufrisszeichnung vom Bereich des Anschlages einer anders aufgebauten Dichtungsverbundplatte
  • 12: Aufrisszeichnung der Hauptteile der Metalldichtung
  • 13: Schnittzeichnung des Motors im Bereich der Anschläge unmittelbar vor der Befestigung des Zylinderkopfes an den Zylinderblock
  • 14: Schnittzeichnung des Motors im Bereich der Anschläge nach dem Befestigen des Zylinderkopfes an den Zylinderblock
  • 15: Querschnittszeichnung entlang der Linie XV-XV in 1
  • 16: (a) und (b) sind entsprechende Zeichnungen von anders aufgebauten Metalldichtungen
    •
  • 17: (a) bis (d) sind entsprechende Zeichnungen von anders aufgebauten Metalldichtungen
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung an Hand der Abbildungen erklärt.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Die in 1 und 2 dargestellte Metalldichtung 1 ist eine Metalldichtung für Motoren mit mehreren reihenförmig angeordneten Zylindern. Diese Metall-dichtung 1 ist so aufgebaut, dass sie an den Verbindungsflächen 4, 5 des Zylinderblocks 2 und des Zylinderkopfes 3 eingebaut ist, und die Verbindungsflächen 4, 5, die dem Brennerraum 6, dem Wassermantel 7 oder der Schmierölgalerie (auf der Abbildung nicht dargestellt) gegenüber liegen, abdichtet. Die Metalldichtung 1, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann für mit gusseisernen Motorblöcken 2 ausgestatteten Motoren und für Motoren, bei denen Zylinderblock und Zylinderkopf hauptsächlich aus Leichtmetalllegierungen wie Aluminiumlegierungen oder Magnesiumlegierungen bestehen, eingesetzt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Zylinderblock ohne Platte vorgesehen, bei dem die Oberseite des Wassermantels 7 offen ist, und die Erklärungen beziehen sich auf eine Anwendung der vorliegende Erfindung, nämlich auf einen Motor, bei dem der Zylinderblock 2 und der Zylinderkopf 3 aus einer Aluminiumlegierung bestehen.
  • Die Metalldichtung 1 besteht aus der einschichtigen Dichtungsverbundplatte 10, die über die ganze Fläche der Verbindungsflächen 4, 5 zu Zylinderblock 2 und Zylinderkopf 3 montiert ist.
  • Die Dichtungsverbundplatte 10 besteht aus einer Edelstahlplatte wie z.B. SUS301 (DIN 1.4310) gemäß JIS, und die Form ihrer Umrandung entspricht in etwa der der Verbindungsfläche 4 des Zylinderblocks 2. Ist die Dicke der Dichtungsverbundplatte 10 unter 0,15 mm, so nimmt die Steifigkeit der nachfolgend erwähnten Wülste 15, 20 bis 22 ab, und es wird kein ausreichender Flächendruck erreicht. Beträgt sie über 0,4 mm, besteht die Gefahr, dass sich bei den Wülsten 15, 20 bis 22 Risse bilden, bedingt durch Materialveränderungen durch die Bearbeitung oder durch übermäßiges Feststellen der Kopfschrauben. Daher ist eine Materialdicke zwischen 0,15 und 0,4 mm, besser noch zwischen 0,15 und 0,35 mm, und noch besser zwischen 0,2 bis 0,25 mm wünschenswert. Diese Dichtungsverbundplatte 10 kann aus nur einer Metallplatte bestehen, aber es ist auch möglich, um die Dichtungswirkung der Metalldichtung 1 zu erhöhen, dass sie aus einer beschichteten Metallplatte besteht, bei der zumindest an einer Seite der Oberseite der Dichtungsverbundplatte 10 z.B. ein Gummibelag angebracht ist.
  • Etwa in der Mitte in Breitenrichtung der Dichtungsverbundplatte 10 ist in Längsrichtung ein Zwischenraum geöffnet, und mehrere dem Brennerraum 6 entsprechende Öffnungen 11 sind ausgebildet, und an der Außenseite aller Öffnungen 11 sind entsprechend des Wassermantels 7 des Zylinderblocks 2 mehrere Kühlwasserbohrungen (nicht in den Fig. dargestellt) in einer vorgegebenen Anordnung ausgeformt. An der Außenseite der Kühlwasserbohrungen sind mehrere Schrauben-Einsteckbohrungen 12, in die die Kopfschrauben (außerhalb der Abbildungen) zur Befestigung des Zylinderkopfes 3 an den Zylinderblock 2 so in etwa gleichmäßigen Abständen angeordnet, dass sie die Öffnungen 11 umgeben, und sind so aufgebaut, dass der Zylinderkopf 3 im Verhältnis zum Zylinderblock 2 gut festgestellt werden kann. An bestimmten Außenseiten der Schrauben-Einsteckbohrungen 12 sind Ölbohrungen 13 vorgesehen, durch die das Schmieröl fließt, die so aufgebaut sind, dass sie die Seite vom Zylinderblock 2 zum Zylinderkopf 3 mit Schmieröl versorgen und Mechanismen wie Ventile geschmiert werden können.
  • An der Dichtungsverbundplatte 10 sind eine Brennerraum-Wulst 15, die den Brennerraum 6 umgibt, ein Anschlag an der Innenumfangsseite 17, der an der Innenseite der Brennerraum-Wulst 15 angeordnet ist und aus mehreren Wellenbereichen besteht, Schraubenloch-Wülste 20, die die Schrauben-Einsteckbohrungen 12 umgeben, Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 21, die die Schrauben-Einsteckbohrungen 12 und die Ölbohrungen 13 gemeinsam umgeben und eine Außenumfangswulst 22, die diese mehrfachen Schraubenloch-Wülste 20 oder Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 21 vollständig umgibt, ausgebildet. Ist diese Außenumfangswulst 22 so angeordnet, dass sie die Kühlwasserbohrungen umgibt, so ist es auch möglich sie so anzuordnen, dass sie die Schraubenloch-Wülste 20 oder die Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 21 nicht umgibt. Ferner können die Schraubenloch-Wülste 20, die Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 21 und die Außenumfangswulst 22 in einer runden Wulst mit Kreisbogenform ausgebildet werden, aber auch als stufige Wülste mit Versatz.
  • Bei der Metalldichtung 10 werden Form, Anzahl und Anordnung der Öffnungen 11, der Kühlwasserbohrungen, der Schrauben-Einsteckbohrungen 12, der Ölbohrungen 13, sowie Form, Anzahl und Anordnung des Brennerraums 15, der Schraubenloch-Wülste 20, der Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 21 oder der Außenumfangswulst 22 in Übereinstimmung mit dem Aufbau des Motors beliebig festgelegt.
  • Der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 und die Brennerraum-Wulst 15 sind näher zur Seite des Brennerraumes 6 als zum Wassermantel 7 angeordnet, und auch so angeordnet, dass sie gegenüber der Oberseite der zylindrischen Zylinderinnenwand 2a beim Zylinderblock 2 liegen, und die Brennerraum-Wulst 15 etwa in der Mitte in Dickenrichtung der Zylinderinnenwand 2a.
  • Der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 wird nur durch Pressen ausgeformt, und aus 4 Wellenbereichen 16, die konzentrisch sind zur Brennerraum-Wulst 15 in eine Wellenform im Querschnitt geformt, und die Mittellinie der Materialdicke beim Anschlag an der Innenumfangsseite 17 ist annähernd in einer Sinuswellenform ausgeformt. Die Anzahl der Wellenbereiche 16 kann beliebig eingerichtet werden, aber um die Funktion als Anschlag an der Innenumfangsseite 17 zu gewährleisten ist es wünschenswert, dass zumindest 2 oder mehr eingerichtet werden. Ferner kann dieser Anschlag an der Innenumfangsseite 17 durch ein einmaliges Pressen, aber auch durch mehrfaches Pressen stufenweise in die gewünschte Form geformt werden.
  • Die Breite aller Wellenbereiche 16 wird kleiner gewählt als die Breite der Brennerraum-Wulst 15, und die Höhe aller Wellenbereiche 16 niedriger als die Brennerraum-Wulst 15 in natürlichem Zustand. Es ist möglich, alle Wellenbereiche 16 auf die gegenüberliegende Seite der Vorstehseite der Brennerraum-Wulst 15 vorstehen zu lassen, aber um die Verformung der Dichtungsverbundplatte 10 zwischen Wellenbereichen 16 und Brennerraum-Wulst 15 so weit als möglich zu unterdrücken, ist es wünschenswert, dass die Täler aller Wellenbereiche 16 an den normalen flachen Tälern der Metalldichtung 10 und in etwa gleichen ebenen Flächen angeordnet werden, und dass man alle Wellenbereiche auf der gleichen Seite wie die Brennerraum-Wulst 15 vorstehen lässt.
  • Der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 ist zumindest an den Stellen aller Wellenbereiche, aus denen er aufgebaut ist, an denen die Stressamplituden während des Betriebes des Motors hoch sind, dünnwandig ausgebildet und wird so gepresst, dass in jedem Wellenbereich 16 die dünnwandigen Bereiche und die dickwandigen Bereiche abwechselnd angeordnet sind. Wenn er auf diese Weise, so dass die Stellen mit großer Stressamplitude dünnwandig sind, ausgebildet wird, werden durch Kalthärtung die Härte und die Ermüdungsgrenze in den dünnwandigen Bereichen erhöht, und dadurch die Haltbarkeit der dünnwandigen Bereiche gegenüber Stressamplituden verbessert, wodurch die Bildung von Rissen verhindert werden kann. Die Stellen, an denen die Stressamplitude groß ist, hängen zwar von der Form des Anschlags an der Innenumfangsseite 17 ab, aber grundsätzlich befinden sie sich zumindest in den Scheiteln 16a und Tälern 16c, den Seiten der Scheitel 16a und der Täler 16c der beiden Schrägen 16b aller Wellenbereiche 16. Als konkrete Methode zur Ausformung der dünnwandigen Bereiche durch Pressen ist ein Verfahren wünschenswert, bei dem der Radius der ausgeformten Stellen der dünnwandigen Bereiche beim Werkzeug klein eingestellt wird, und in den dünnwandigen Teil beim Werkzeug ein vorspringender Streifen ausgeformt wird, in dem eine im Querschnitt bogenförmige Nase entlang der Stellen mit großer Stressamplitude ausgebildet wird, aber es ist auch möglich andere Verfahren anzuwenden.
  • Es folgt eine konkrete Erklärung der Anordnung der dünnwandigen und dickwandigen Bereiche. Werden jedoch die dünnwandigen Bereiche in den Scheiteln 16a oder den Tälern 16c, oder den Seiten der Scheitel 16a oder den Seiten der Täler 16c der beiden Schrägen 16b aller Wellenbereiche 16 angeordnet, so ist auch der Einsatz eines anderen Aufbaues möglich.
  • Wie in 3(a) dargestellt, werden die Scheitel 16a und Täler 16c des Anschlags an der Innenumfangsseite 17, sowie die Ober- und Unterseite in deren Bereich in jeweils gleichmäßigen Krümmungsradien ausgebildet, und wenn der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 in etwa in einer Sinuswellenform ausgebildet ist, dann werden die dünnwandigen und dickwandigen Bereiche innerhalb des Zyklusses S aller Wellenbereiche 16 so ausgeformt, dass die der Nase 18 entsprechenden Scheitel 16a und die Täler 16c die dünnste Materialdicke t1 haben, dass die Materialdicke mit zunehmendem Verlauf in Richtung Schräge 16b allmählich größer wird, und in etwa in der Mitte der Höhe der beiden Schrägen 16b die dickste Materialdicke t2 erreicht wird.
  • Wie in 3(b) dargestellt, ist am Tal der Oberseite und am Scheitel der Unterseite des Anschlags an der Innenumfangsseite 17 eine flache Fläche 16d ausgebildet und sind die anderen Bereiche als Krümmung ausgebildet, und wenn der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 in einer flachen Sinusform ausgebildet wird, dann werden die dünnwandigen und dickwandigen Bereiche innerhalb des Zyklusses S aller Wellenbereiche 16 so ausgeformt, dass der Scheitel 16a und das Tal 16c, als auch der obere Zwischenbereich der beiden Schrägen 16b die dickste Materialdicke t2 haben, die Seiten des Scheitels 16a und die Seiten des Tals 16c der beiden Schrägen 16b, die der Nase 18 entsprechen, die dünnste Materialdicke t1 haben, und die Materialdicke allmählich verändert wird. Hierbei können die Materialdicke t1 der Seiten der Scheitel 16a in den Schrägen 16b der Wellenbereiche 16 und die Materialdicke t1 der Seite des Tals 16c gleich, aber auch unterschiedlich sein. Ebenso können die Materialdicke t2 von Scheitel 16a und Tal 16c des Wellenbereiches 16 und die Materialdicke t2 in aufsteigender Richtung der Schräge 16b gleich, aber auch unterschiedlich sein.
  • Wie in 3(c) dargestellt, ist eine flache Fläche 16d am Boden der Oberseite ausgebildet und sind die anderen Bereiche als Krümmung ausgebildet, und wenn der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 in etwa in einer flachen Sinusform ausgebildet wird, dann werden die dünnwandigen und dickwandigen Bereiche innerhalb des Zyklusses S aller Wellenbereiche 16 so ausgeformt, dass der Scheitel 16a, der der Nase 18 entspricht, und die Seiten des Tals 16c der beiden Schrägen 16b die dünnste Materialdicke t1 haben, dass beim Scheitel 16 und ca. in der Mitte in aufstrebender Richtung der Schräge 16c die dickste Materialdicke t2 ist, und die Materialdicke allmählich geändert wird. Hierbei können die Materialdicke t1 des Scheitels 16a des Wellenbereiches 16 und die Materialdicke t1 der Seiten des Tals 16c der Schräge 16b gleich, aber auch unterschiedlich sein.
  • Ebenso können die Materialdicke t2 des Tals 16c des Wellenbereiches 16 und die Materialdicke t2 in aufsteigender Richtung der Schräge 16b gleich, aber auch unterschiedlich sein.
  • Die in 3(a) bis (c) dargestellten Wellenbereiche 16 können übrigens auch in von oben nach unten umgedrehtem Zustand verwendet werden. Ferner kann die Nase der Brennerraum-Wulst 15 des Wellenbereiches 16, die an die Brennerraum-Wulst 15 angrenzend angeordnet ist, auch entfallen, damit der Aufbau des Werkzeuges einfach bleibt.
  • Bei der Metalldichtung 10 werden die Materialdicke t0 (siehe 2) in den normalen flachen Bereichen außerhalb des Anschlag an der Innenumfangsseite 17, die Materialdicke t1 und die Materialdicke t2 so festgelegt, dass die nachfolgenden Beziehungen (1) bis (3) aufgestellt werden. Hierbei sind „a" und „b" Konstante. t1 = a × t0 (aber 0,5 ≤ a ≤ 0,95) (1) t2 = b × t0 (aber 0,5 ≤ b ≤ 0,95) (2) a < b (3)
  • Für die Konstanten a, b ist es wünschenswert, dass 0,5 ≤ a ≤ 0,95 bzw. 0,5 ≤ b ≤ 0,95 gilt, da bei unter 0,5 die Materialdicke in den dickwandigen und den dünnwandigen Bereichen zu dünn wird, und der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 leicht beschädigt werden kann, und bei über 0,95 die Kalthärtung bei dünnen Blechen fast nicht mehr zur Geltung kommt. Auf diese Weise wird durch Pressen die Materialdicke in den dünnwandigen Bereichen dünner ausgeführt als in den normalen Bereichen, wodurch durch Kalthärtung beim Pressvorgang Härte und Ermüdungsgrenze verbessert werden und die Ermüdungsfestigkeit erhöht werden kann. Ferner gilt für die Materialdicke in den dickwandigen Bereichen, dass sie dicker ist als in den dünnwandigen Bereichen, aber gegenüber den flachen normalen Bereichen etwas dünner ist, wodurch durch Kalthärtung beim Pressvorgang Härte und Ermüdungsgrenze verbessert, und Ermüdungsbrüche im ganzen Anschlag an der Innenumfangsseite 17 wirkungsvoll verhindert werden können.
  • Bei dieser Metalldichtung 1 wird in eingeklemmtem Zustand der Metalldichtung 1 zwischen Zylinderblock 2 und Zylinderkopf 3 der Zylinderkopf 3 mit den Kopfschrauben an den Zylinderblock 2 befestigt, und so die Metalldichtung 1 an den Motor montiert, und in diesem montierten Zustand wird die Brennerraum-Wulst 15 nur um die Differenz zum Anschlag an der Innenumfangsseite 17 zusammengedrückt, und so der Brennerraum 6 abgedichtet. Ferner wird durch den Anschlag an der Innenumfangsseite 17 in der Umgebung der Brennerraum-Wulst 15 ein Zwischenraum ausgebildet, wodurch verhindert wird, das die Brennerraum-Wulst 15 übermäßig zusammengedrückt wird und somit ein Einsinken dieser Brennerraum-Wulst 15 verhindert wird. Darüber hinaus sind an den Bereichen beim Anschlag an der Innenumfangsseite 17, bei denen die Stressamplitude groß ist, nämlich im Scheitel 16a und im Tal 16c aller Wellenbereiche 16, in den Seiten des Tals 16c und den Seiten des Scheitels 16a der beiden Schrägen 16b, dünnwandige Bereiche angeordnet, in denen durch Kalthärtung die Härte und die Ermüdungsgrenze erhöht sind, so dass es möglich wird, Ermüdungsbrüche im Wellenbereich 16 wirkungsvoll zu verhindern. Ebenso kann der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 nur durch Pressen ausgebildet werden, so dass die vorhandene Ausrüstung effizient für die Fertigung der Metalldichtung 1 genutzt werden kann.
  • Es ist übrigens möglich, die Wellenform des Querschnittes des Anschlags an der Innenumfangsseite 17 nicht nur in einer Sinuswellenform, sondern in einer beliebigen Wellenform im Querschnitt, wie z.B. in kurzen Wellenformen oder trapezförmig auszuformen. Ferner ist es auch möglich, auf der Außenseite und auf der Seite des Mittelteiles in radialer Richtung des Anschlags an der Innenumfangsseite 17 die Höhe (Amplitude) und die Breite (Wellenlängen) des Wellenbereiches 16 unterschiedlich auszuführen. Konkret bedeutet dies, dass der mittlere Bereich des Wellenbereiches 16 hoch, und die Breite des Wellenbereiches 16 klein gewählt werden, und so eine höhere Luftdichtigkeit des Brennerraumes 6 erreicht werden kann.
  • Ferner ist es auch möglich in Umfangsrichtung des Anschlags an der Innenumfangsseite 17 in Umfangsrichtung des Anschlags an der Innenumfangsseite 17 die Anzahl der Wellenbereiche 16 zu verändern, die Höhe der Wellenbereiche zu verändern, und auch die Breite der Wellenbereiche 16 in Umfangsrichtung des Anschlags an der Innenumfangsseite 17 zu verändern. In solchen Fällen wird durch eine Veränderung der Anzahl, der Höhe oder der Breite der Wellenbereiche 16 der auf die Wulst wirkende Flächendruck reguliert, und so eine Verbesserung der Dichtungswirkung erreicht. Konkret bedeutet dies, dass mit zunehmender Nähe an die Schrauben-Einsteckbohrungen 12, in die die Kopfschrauben eingesteckt werden, weniger Wellen-bereiche 16 ausgeführt werden, und die Höhe der Wellenbereiche 16 verringert wird, und die Breite der Wellenbereiche 16 vergrößert wird, und dadurch der auf die Brennerraum-Wulst 15 wirkende Flächendruck gleichmäßig verteilt werden kann. Ferner ist eine Regulierung des auf die Brennerraum-Wulst 15 wirkenden Flächendrucks auch durch beliebige Kombinationen von Anzahl, Höhe und Breite der Wellenbereiche 16 möglich.
  • Ferner ist es auch möglich bei dem Anschlag der Innenumfangsseite 17 zwischen benachbarten Wellenbereichen 16 hitzebeständige und druckfeste Kunstharze oder Metallwerkstoffe durch Materialanstrich oder Metallpresspassung, z.B. durch Aufdruck von Musterung oder durch Auftragung, oder thermisches Spritzen von Metall aufzutragen oder einzufüllen, und so die Mulden auszufüllen. Durch diesen Aufbau kann die Funktion des Anschlages der Innenumfangsseite 17 voll zur Geltung gebracht werden. Dieses Auftragen oder Ausfüllen von Metallwerkstoffen oder Kunststoffen auf diese Weise kann sowohl für alle Bereiche zwischen angrenzenden Wellenbereichen 16 durchgeführt werden, oder auch nur für bestimmte angrenzende Wellenbereiche 16. Ferner ist es möglich, diesen Auftrag durchgängig über den ganzen Umfang auszuführen, oder auch nur teilweise, so dass der auf die Brennerraum-Wulst 15 wirkende Flächendruck gleichmäßig wird. Es ist wünschenswert, dass die Außenflächen der aufgetragenen oder eingefüllten Kunststoffe oder Metallwerkstoffe bis zur gleichen Höhe wie die Scheitel 16a und Täler 16c der Wellenbereiche 16 reichen, aber sie können auch so verteilt sein, dass sie die Scheitel 16a oder die Täler 16c bedecken, und sie können auch so angeordnet sein, dass die Scheitel 16a oder die Täler 16c entblößt sind.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Wie 4 und 5 zeigen, ist die Metalldichtung 1A dieses zweiten Ausführungsbeispieles eine einschichtige Metalldichtung, die aus einer Dichtungsverbundplatte 10A aufgebaut ist, und bei der der Aufbau der Dichtungsverbundplatte 10 von der Metalldichtung des ersten Ausführungsbeispieles geändert wurde, wobei für die gleichen Bauteile wie in dem Ausführungsbeispiel 1 die gleichen Zeichen verwendet werden und ausführliche Erklärungen dazu entfallen.
  • An der Dichtungsverbundplatte 10A dieser Metalldichtung 1A sind an Stelle des Anschlags der Innenumfangsseite 17 der Dichtungsverbundplatte 10 aus dem ersten Anführungsbeispiel ein im Querschnitt wellenförmiger Anschlag der Innenumfangsseite 17A, der über zwei Wellenbereiche 16 verfügt, und ein im Querschnitt wellenförmiger Anschlag an der Außenumfangsseite 30, der über zwei Wellenbereiche 16 verfügt, und der so an der Außenseite der Brennerraum-Wulst 15 angeordnet ist, dass er die ganze Brennerraum-Wulst 15 umgibt, vorgesehen. Diese Metalldichtung 1A kann für Motoren mit gusseisernen Zylinderblöcken eingesetzt werden, aber sie ist auch geeignet für solche, bei denen Zylinderblock und Zylinderkopf hauptsächlich aus Leichtmetall wie Aluminium- oder Magnesiumlegierungen bestehen. Besonders bei Motoren ohne Platte, bei der die Oberseite des Wassermantels 7 offen ist, kommt es leicht dazu, dass die Rundheit der Zylinderinnenwand 2a des Zylinderblockes 2, die den Brennerraum 6 bildet, abnimmt, und diese Metalldichtung ist dafür geeignet, dies zu verhindern.
  • Die Wellenbereiche 16 der beiden Anschläge 17A, 30 sind wie die Wellenbereiche 16 des Anschlags der Innenumfangsseite 17 des ersten Ausführungsbeispieles so aufgebaut, dass in den Bereichen der Wellenbereiche 16 mit großer Stressamplitude, nämlich in den Scheiteln 16a, den Tälern 16c, den Seiten der Scheitel 16a und der Täler 16c der beiden Schrägen 16b, dünnwandige Bereiche, in denen die Härte und die Ermüdungsgrenze durch Kalthärtung erhöht wurden, angeordnet sind.
  • Die Anzahl der Wellenbereiche 16 bei den beiden Anschlägen 17A, 30 kann beliebig eingerichtet werden, aber es sind mindestens 2 oder mehr wünschenswert, um die Funktion als Anschlag zu gewährleisten. Ferner ist es möglich, bei dem Anschlag an der Innenumfangsseite 17A und dem Anschlag an der Außenumfangsseite 30 die Höhen, Breiten oder Anzahl der Wellenbereiche 16 unterschiedlich auszubilden. So lässt sich die Luftdichtigkeit des Brennerraumes 6 erhöhen, indem z.B. mehr Wellenbereiche 16 am Anschlag der Innenumfangsseite 17A als am Anschlag an der Außenumfangsseite 30 vorgesehen werden, indem die Höhe der Wellenbereiche 16 des Anschlags der Innenumfangsseite 17A größer ist als die der Wellenbereiche 16 am Anschlag an der Außenumfangsseite 30, oder indem die Wellenbereiche 16 am Anschlag an der Innenumfangsseite 17A breiter ausgeführt sind als die am Anschlag an der Außenumfangsseite 30. Ferner kann die Vorstehrichtung der Wellenbereiche 16 der beiden Anschläge 17A, 30 auch die entgegengesetzte Seite zur Vorstehrichtung der Brennerraum-Wulst 15 sein, aber damit sie ihre Funktion als Anschläge gegenüber der Brennerraum-Wulst 15 voll zur Geltung bringen ist es wünschenswert, dass sie auf der gleichen Seite wie die Brennerraum-Wulst 15 vorstehen.
  • Bei dieser Metalldichtung 1A wird in eingeklemmtem Zustand der Metalldichtung 1A zwischen Zylinderblock 2 und Zylinderkopf 3 der Zylinderkopf 3 mit den Kopfschrauben an den Zylinderblock 2 befestigt, und so die Metalldichtung 1 an den Motor montiert, und in diesem montierten Zustand wird die Brennerraum-Wulst 15 nur um die Differenz zu den beiden Anschlägen 17A, 30 zusammengedrückt, und so der Brennerraum 6 abgedichtet. Ferner wird durch die beiden Anschläge 17A, 30 in der Umgebung der Brennerraum-Wulst 15 ein Zwischenraum ausgebildet, wodurch verhindert wird, dass die Brennerraum-Wulst 15 übermäßig zusammengedrückt wird und somit ein Einsinken dieser Brennerraum-Wulst 15 verhindert wird. Darüber hinaus wird die Belastung durch das Feststellen der Kopfschrauben durch die Brennerraumwulst 15 und die beiden Anschläge 17A, 30 auf die radiale Richtung der Zylinderinnenwand 2a so verteilt, dass ein gutes Gleichgewicht herrscht, so dass Verformungen in radialer Richtung der Zylinderinnenwand 2a vermindert werden, und damit können die Rundheit der Zylinderbohrungen und damit die Motorleistung verbessert werden. Ferner ist es auch möglich wie bei dem Anschlag 17 des ersten Ausführungsbeispiels, bei den beiden Anschlägen 17A, 30 zwischen benachbarten Wellenbereichen 16 hitze-beständige und druckfeste Kunstharze oder Metall-werkstoffe durch Materialanstrich oder Metallpress-passung, z.B. durch Aufdruck von Musterung oder durch Auftragung, oder thermisches Spritzen von Metall aufzutragen oder einzufüllen, und somit die Funktion als Anschlag 17 zu erhöhen.
  • Darüber hinaus sind an den Bereichen bei den beiden Anschlägen 17A, 30, im Scheitel 16a und im Tal 16c aller Wellenbereiche 16, in den Seiten der Täler 16c und den Seiten der Scheitel 16a der beiden Schrägen 16b, dünnwandige Bereiche angeordnet, in denen durch Kalthärtung die Härte und die Ermüdungsgrenze erhöht sind, so dass es möglich wird, Ermüdungsbrüche im Wellenbereich 16 wirkungsvoll zu verhindern. Ebenso können die beiden Anschläge 17A, 30 nur durch Pressen ausgebildet werden, so dass die vorhandene Ausrüstung effizient für die Fertigung der Metalldichtung 1A genutzt werden kann.
  • Bei dem Anschlag an der Außenumfangsseite 30 ist übrigens im Vergleich zum Anschlag an der Innenumfangsseite 17A die Anforderung an die Hitzebeständigkeit gering, so dass es auch möglich ist, an der Metalldichtung 1B, wie in 6 dargestellt, eine Dichtungsverbundplatte 10B, bei der der Anschlag an der Außenumfangsseite 30 entfällt, vorzusehen, und an dieser Dichtungsverbundplatte 10B einen Auftrag an der Außenumfangsseite 31 durch Auftragen von hitzebeständigen und druckfesten Kunstharzen oder Metallwerkstoffen durch Materialanstrich oder Metallpresspassung, z.B. durch Aufdruck von Musterung oder durch Auftragung, oder thermisches Spritzen von Metall, oder durch Aufschweißen einer ringförmigen Anschlagplatte, auszubilden.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Die Ausführungsbeispiele 1, 2 beschreiben die Metalldichtungen 1, 1A, 1B, die aus jeweils einer Dichtungsverbundplatte 10, 10A, 10B bestehen, aber die vorliegende Erfindung kann auch für mehrschichtige Metalldichtungen, die aus mehreren Dichtungs-verbundplatten aufgebaut sind, verwendet werden.
  • Konkret bedeutet dies, dass wie in der in 7(a) gezeigten Metalldichtung 1C auf die Vorstehseite der Brennerraum-Wulst 15 der Dichtungsverbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungsbeispiel in etwa flache Dichtungsverbundplatten 35 übereinander geschichtet werden, dass wie in der in 7(b) gezeigten Metalldichtung 1D auf beiden Seiten der Dichtungsverbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungsbeispiel flache Dichtungsverbundplatten 35 übereinander geschichtet werden, dass wie in der in 7(c) gezeigten Metalldichtung 1E auf die Vorstehseite der Brennerraum-Wulst 15 der Dichtungsverbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungsbeispiel Dichtungsverbundplatten 36, die über eine Brennerraum-Wulst 15 verfügen, so übereinander geschichtet werden, dass sie dicht an der Brennerraum-Wulst 15 anliegen.
  • Ferner können an Stelle der Dichtungsverbundplatte 10A an den Dichtungsverbundplatten 10, 10B Dichtungsverbundplatten 35, 36 übereinander geschichtet werden, und so die Metalldichtung aufgebaut werden.
  • Ferner ist es auch möglich, wie in der in 8(a) dargestellten Metalldichtung 1F, die Dichtungsverbundplatte 37, bei der der Anschlag an der Außenumfangsseite 30 von der Dichtungsverbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungsbeispiel entfällt, und die Dichtungsverbundplatte 38, bei der die Brennerraum-Wulst 15 und der Anschlag an der Innenumfangsseite 17A von der Dichtungsverbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungsbeispiel entfallen, übereinander zu schichten, oder wie in der in 8(b) dargestellten Metalldichtung 1G die Dichtungsverbundplatte 39, bei der der Anschlag an der Innenumfangsseite 17A von der Dichtungsverbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungsbeispiel entfällt, und die Dichtungs-verbundplatte 40, bei der die Brennerraum-Wulst 15 und der Anschlag an der Außenumfangsseite 30 von der Dichtungsverbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungs-beispiel entfallen, übereinander zu schichten, oder wie in der in 8(c) dargestellten Metalldichtung 1H, die primäre Dichtungsverbundplatte 41, bei der der Anschlag an der Innenumfangsseite 17 und der Anschlag an der Außenumfangsseite 30 von der Dichtungsverbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungs-beispiel entfallen, und die Dichtungsverbundplatte 42, bei der die Brennerraum-Wulst 15 von der Dichtungs-verbundplatte 10A aus dem zweiten Ausführungsbeispiel entfallen, übereinander zu schichten. Ferner können auch wie in der in 8(d) dargestellten Metalldichtung 1I die sekundäre Dichtungsverbundplatte 46, bei der die Dichtungsverbundplatte 42 der Metalldichtung 1H in eine Verbundplatte an der Innenumfangsseite 43, die die Öffnung 11 umgibt, und eine weitere Verbundplatte an der Außenumfangsseite 44, getrennt wurde und die an Stelle des Anschlages an der Außenumfangsseite 30 den Überlappungsbereich 45, bei dem die beiden Verbundplatten 43, 44 übereinander geschichtet werden, aufweist, und die Dichtungsverbundplatte 41 übereinander geschichtet werden. Ferner kann in Fällen, in denen auf solche Weise mehrere Dichtungsverbundplatten übereinander geschichtet werden, an Stelle des Anschlages an der Außenumfangsseite 30 ein Aufbau durch Auftragen von hitzebeständigen und druckfesten Kunstharzen oder Metallwerkstoffen durch Materialanstrich oder Metallpresspassung, z.B. durch Aufdruck von Musterung oder durch Auftragung, oder thermisches Spritzen von Metall, oder durch Aufschweißen einer ringförmigen Anschlagplatte, ausgebildet werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Anschlag an der Innenumfangsseite 17A kreisförmig mit der Öffnung 11 in der Mitte ausgeführt, und der Anschlag an der Außenumfangsseite 30 in einer durchgehenden Kreisform, mit der Öffnung 11 in der Mitte und mit kombinierten kreisförmigen Bereichen, ausgebildet, aber es ist auch möglich wie bei der in 9 dargestellten Dichtungsverbundplatte 10J der Metalldichtung 1J in der Umgebung des Vereinigungsbereiches 15a der Brennerraum-Wulst 15, die die angrenzende Öffnung 11 umgibt, den Anschlag an der Außenumfangsseite 30 entfallen zu lassen, und den Anschlag an der Außenumfangsseite 30 unterbrochen auszuführen. Ferner können wie in der in 10 dargestellten Dichtungsverbundplatte 10K der Metalldichtung 1K der Anschlag an der Innenumfangsseite 17A und der Anschlag an der Außenumfangsseite 30 in der Umgebung der Schrauben-Einsteckbohrungen 12 entfallen, und die beiden Anschläge 17A, 30 unterbrochen ausgeführt werden. Zusätzlich ist es möglich, wie im ersten Ausführungsbeispiel 1 keinen Anschlag an der Außenumfangsseite 30 vorzusehen, sondern nur den Anschlag an der Innenumfangsseite 17A, und dann auch bei dieser Dichtungsverbundplatte 10 den Anschlag an der Innenumfangsseite 17 in der Umgebung der Schrauben-Einsteckbohrungen 12 entfallen zu lassen und so den Flächendruck zu regulieren.
  • Ferner ist es auch möglich, wie bei der in 11 gezeigten Dichtungsverbundplatte 10L, an Stelle der kreisförmigen Anschläge an der Innenumfangsseite 17, 17A einen Anschlag an der Innenumfangsseite 17B mit in radialer Richtung aufsteigenden Wellenformen auszubilden. Auch ist bezüglich des Anschlag an der Außenumfangsseite 30 die Ausbildung einer in radialer Richtung aufsteigenden Wellenform möglich, die jedoch nicht in einer Abbildung dargestellt ist. In diesem Fall wird der Flächendruck durch die Regelung von Höhe, Breite und Anzahl der Wellen reguliert.
  • Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen wurden Metalldichtungen beschrieben, bei denen 1 bis 3 Schichten Verbundplatten verwendet werden, aber die vorliegende Erfindung ist auf gleiche Weise für Metalldichtungen geeignet, bei denen 4 oder mehr Dichtungsverbundplatten schichtförmig vorgesehen sind. Ferner werden bei diesen Metalldichtungen, bei denen mehrere Schichten Dichtungsverbundplatten eingesetzt werden, in den Bereichen außerhalb der Verbindungsflächen 4, 5 von Zylinderblock 2 und Zylinderkopf 3, oder in Bereichen, in denen es keine Verbindungsflächen 4, 5 von Zylinderblock 2 und Zylinderkopf 3 gibt, wie z.B. in dem Bereich, in dem der Wassermantel 7 angeordnet ist, diese mehrfachen Dichtungsverbundplatten in übereinander geschichtetem Zustand mittels Öse oder Metallklammer gemeinsam verbunden.
  • Ferner wird bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen die vorliegende Erfindung für Metalldichtungen, die an einen Zylinderblock 2 und einen Zylinderkopf 3 von Motoren mit mehreren reihenförmig angeordneten Zylindern eingesetzt, aber die vorliegende Erfindung ist auch auf gleiche Weise für Motoren mit einem Kolben oder V-Motoren geeignet. Ebenso ist es möglich die vorliegende Erfindung, neben der Anwendung bei Motoren, auch bei Luftpumpen etc. zu verwenden.
  • Ausführungsbeispiele 4
  • Die in 12 dargestellte Metalldichtung 51 ist eine Metalldichtung für Motoren mit mehreren reihenförmig angeordneten Zylindern. Diese Metalldichtung 12 ist, wie 13, 14 zeigen, so aufgebaut, dass sie an den Verbindungsflächen 45, 55 des Zylinderblocks 52 und des Zylinderkopfes 53 eingebaut ist, und die Verbindungsflächen 45, 55, die dem Brennerraum 56, dem Wassermantel (auf den Abbildungen nicht dargestellt) oder der Schmierölgalerie (auf der Abbildung nicht dargestellt) gegenüber liegen, abdichtet. Die Metalldichtung 51, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann für mit gusseisernen Zylinderblöcken 52 ausgestattete Motoren angewendet werden, aber sie ist auch für Motoren, bei denen Zylinderblock 52 und Zylinderkopf 53 hauptsächlich aus Leichtmetalllegierungen wie Aluminiumlegierungen oder Magnesiumlegierungen bestehen, eingesetzt werden. Besonders bei Motoren ohne Platte, bei denen die Oberseite des Wassermantels 57 offen ist, kommt es leicht dazu, dass die Rundheit der Zylinderinnenwand 52a des Zylinderblocks 52, die den Brennerraum 56 bildet, abnimmt, und die vorliegende Erfindung kann eingesetzt werden, um dies zu verhindern.
  • Die Metalldichtung 51 ist, wie auf 12 – 15 ersichtlich, aus einer Dichtungsverbundplatte 60, die über die ganze Fläche der Verbindungsflächen 54, 55 zwischen Zylinderblock 52 und Zylinderkopf 53 eingeklemmt ist, aufgebaut.
  • Die Dichtungsverbundplatte 60 besteht aus einer Edelstahlplatte wie z.B. SUS301 (DIN 1.4310), und die Form ihrer Umrandung entspricht in etwa der der Verbindungsfläche 54 des Zylinderblocks 52. Ist die Dicke der Dichtungsverbundplatte 60 unter 0,15 mm, so nimmt die Steifigkeit der Wülste ab, und es wird kein ausreichender Flächendruck erreicht. Beträgt sie über 0,4 mm, besteht die Gefahr, dass sich Risse bilden, bedingt durch Materialveränderungen durch die Bearbeitung oder durch übermäßiges Feststellen der Kopfschrauben. Daher ist eine Materialdicke zwischen 0,15 und 0,4 mm, besser noch zwischen 0,15 und 0,35 mm, und noch besser zwischen 0,2 bis 0,25 mm wünschenswert. Diese Dichtungsverbundplatte 60 kann aus nur einer Metallplatte bestehen, aber es ist auch möglich, um die Dichtungswirkung der Metalldichtung 51 zu erhöhen, dass sie aus einer beschichteten Metallplatte besteht, bei der zumindest an einer Seite der Oberseite der Dichtungsverbundplatte 60 z.B. ein Gummibelag angebracht ist.
  • Etwa in der Mitte in Breitenrichtung der Dichtungs-verbundplatte 60 ist in Längsrichtung ein Zwischenraum geöffnet und mehrere dem Brennerraum 56 entsprechende Öffnungen 61 sind ausgebildet, und an der Außenseite aller Öffnungen 61 sind entsprechend des Wassermantels 57 des Zylinderblocks 52 mehrere Kühlwasserbohrungen (nicht in den Fig. dargestellt) in einer vorgegebenen Anordnung ausgeformt. An der Außenseite der Kühlwasserbohrungen sind mehrere Schrauben-Einsteckbohrungen 12, in die die Kopfschrauben (außerhalb der Abbildungen) zur Befestigung des Zylinderkopfes 53 an den Zylinderblock 52 so in etwa gleichmäßigen Abständen angeordnet, dass sie die Öffnungen 61 umgeben, und sind so aufgebaut, dass der Zylinderkopf 53 im Verhältnis zum Zylinderblock 52 gut festgestellt werden kann. An bestimmten Außenseiten der Schrauben-Einsteckbohrungen 62 sind Ölbohrungen 63 vorgesehen, durch die das Schmieröl fließt, die so aufgebaut sind, dass sie die Seite vom Zylinderblock 52 zum Zylinderkopf 53 mit Schmieröl versorgen und Mechanismen wie Ventile geschmiert werden können.
  • An der Dichtungsverbundplatte 60 sind eine Brennerraum-Wulst 65, die den Brennerraum 56 umgibt, ein Anschlag an der Innenumfangsseite 17, der aus mehreren Zusatzwülsten an der Innenseite 66 besteht, ein Anschlag an der Außenumfangsseite 69, der aus mehreren, an der Außenseite der Brennerraum-Wulst 65 angeordneten Zusatzwülsten an der Außenseite 68 besteht, Schraubenloch-Wülste 70, die die Schrauben-Einsteckbohrungen 62 umgeben, Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 71, die die Schrauben-Einsteckbohrungen 62 und die Ölbohrungen 63 gemeinsam umgeben und eine Außenumfangswulst 72, die diese mehrfachen Schraubenloch-Wülste 70 oder Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 71 vollständig umgibt, ausgebildet. Ist diese Außenumfangswulst 72 so angeordnet, dass sie die Kühlwasserbohrungen umgibt, so ist es auch möglich sie so anzuordnen, dass sie die Schraubenloch-Wülste 70 oder die Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 71 nicht umgibt. Ferner können die Schraubenloch-Wülste 70, die Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 71 und die Außenumfangswulst 72 in einer runden Wulst mit Kreisbogenform ausgebildet werden, aber auch als stufige Wülste mit Versatz.
  • Bei der Metalldichtung 60 werden Form, Anzahl und Anordnung der Öffnungen 61, der Kühlwasserbohrungen, der Schrauben-Einsteckbohrungen 62, der Ölbohrungen 63, sowie Form, Anzahl und Anordnung des Brennerraums 65, der Schraubenbohrung-Wülste 70, der Schrauben-Ölbohrungs-Wülste 71 oder der Außenumfangswulst 72 in Übereinstimmung mit dem Aufbau des Motors beliebig festgelegt.
  • Der Anschlag an der Innenumfangsseite 67 und der Anschlag an der Außenumfangsseite 69 sind beide durch 3 Zusatzwülste 66, 68, die in etwa konzentrisch zur Brennerraum-Wulst 65 angeordnet sind, im Querschnitt in einer dreieckigen Welle ausgeformt, und sind so aufgebaut, dass die Breite der Wellen der Zusatzwülste 66, 68 kleiner ist als die Breite der Brennerraum-Wulst 65, und auch die Höhe der Welle niedriger ist als die Brennerraum-Wulst 65 in natürlichem Zustand, und dass beide Zusatzwülste 66, 68 durch die Last beim Feststellen des Zylinderkopfes 53 an den Zylinderblock 52 fast nicht zusammengedrückt werden.
  • Beide Anschläge 67, 69 und die Brennerraum-Wulst 65 sind näher zur Seite des Brennerraumes 56 als zum Wassermantel 57 hin angeordnet, und auch so angeordnet, dass sie gegenüber der Oberseite der zylindrischen Zylinderinnenwand 52a beim Zylinderblock 52 liegen, und die Brennerraum-Wulst 65 etwa in der Mitte in Dickenrichtung der Zylinderinnenwand 2a, und der Anschlag an der Innenumfangsseite 67 und der Anschlag an der Außenumfangsseite 69 sind in etwa in gleicher Entfernung von der Brennerraum-Wulst 65 angeordnet.
  • Die Querschnittsform beider Anschläge 67, 69 kann auch neben der dreieckigen Wellenform eine beliebige Wellenform im Querschnitt, z.B. Sinuswellenform oder kurze Wellen, annehmen, aber eine gleiche Ausbildung wie beim Anschlag der Innenumfangsseite 17 aus dem ersten Ausführungsbeispiel ist wünschenswert. Die Anzahl beider Zusatzwülste 66, 68 kann beliebig eingerichtet werden, aber zumindest 2 oder mehr sind wünschenswert, um die Funktion als Anschlag zu gewährleisten. Die Höhe der beiden Zusatzwülste 66, 68 kann für beide gleich eingerichtet werden, aber es ist wünschenswert, die Zusatzwulst an der Innenseite 66 etwas höher als die Zusatzwulst an der Außenseite 68 einzurichten, um die Luftdichtung des Brennerraumes 56 zu erhöhen. Ferner kann die Vorstehrichtung der beiden Zusatzwülste 66, 68 auch die entgegengesetzte Seite zur Vorstehrichtung der Brennerraum-Wulst 65 sein, aber damit sie ihre Funktion als Anschläge gegenüber der Brennerraum-Wulst 65 voll zur Geltung bringen ist es wünschenswert, dass sie auf der gleichen Seite wie die Brennerraum-Wulst 65 vorstehen.
  • Bei dieser Metalldichtung 51 wird in eingeklemmtem Zustand der Metalldichtung 51 zwischen Zylinderblock 52 und Zylinderkopf 53 der Zylinderkopf 53 mit den Kopfschrauben an den Zylinderblock 52 befestigt, und so die Metalldichtung 51 an den Motor montiert, aber da in der Umgebung der Brennerraum-Wulst 65 durch die beiden Anschläge 67, 69 ein Zwischenraum in etwa der Höhe der Zusatzwülste 66, 68 ausgebildet wird, und da (die Metalldichtung) nicht zusammengedrückt wird, bis die Brennerraum-Wulst 65 anklebt, wird die Stressamplitude der Brennerwulst 65 beim Betrieb des Motors reduziert, wodurch eine Verminderung der Dichtigkeitswirkung bedingt durch Einsinken der Brennerraum-Wulst 65 oder Risse verhindert werden kann.
  • Darüber hinaus wird die Belastung durch das Feststellen der Kopfschrauben durch die Brennerraumwulst 65 und die beiden Anschläge 67, 69 auf die radiale Richtung der Zylinderinnenwand 52a so verteilt, dass ein gutes Gleichgewicht herrscht, so dass Verformungen in radialer Richtung der Zylinderinnenwand 52a vermindert werden, und damit können die Rundheit der Zylinderbohrungen und damit die Motorleistung verbessert werden. Ferner können diese Anschläge 67, 69 gemeinsam mit der Dichtungsverbundplatte 60 durch Pressen ausgeformt werden, so dass sie leicht bereitgestellt werden können. Auch tritt nicht das Problem des Ablösens auf, wodurch die Haltbarkeit des Motors verbessert werden kann.
  • Wie bei der in 16(a) dargestellten Metalldichtung 51 können, durch die Regulierung der Dicke der Dichtungsverbundplatte 60A, an Stelle der Anschläge 67, 69 der Anschlag an der Innenumfangsseite 17A und der Anschlag an der Außenumfangsseite 69A, die an der einen Seite flach und an der anderen in einer Wellenform geformt sind, ausgebildet werden. Bei dem Anschlag an der Außenumfangsseite 69 ist übrigens im Vergleich zum Anschlag an der Innenumfangsseite 67 die Anforderung an die Hitzebeständigkeit gering, so dass es auch möglich ist, an der Metalldichtung 51B, wie in 16(b) dargestellt, eine Dichtungsverbundplatte 60B, bei der der Anschlag an der Außenumfangsseite 69 entfällt, vorzusehen, und an dieser Dichtungsverbundplatte 60B einen Auftrag an der Außenumfangsseite 69B durch Auftragen von hitzebeständigen und druckfesten Kunstharzen oder Metallwerkstoffen durch Materialanstrich oder Metallpresspassung, z.B. durch Aufdruck von Musterung oder durch Auftragung, oder thermisches Spritzen von Metall, oder durch Aufschweißen einer ringförmigen Anschlagplatte, auszubilden.
  • Ferner ist es auch möglich, die Metalldichtung 51 aus einer mehrschichtigen Dichtungsverbundplatte 60 aufzubauen. So kann z.B. bei einer aus einer zweischichtigen Dichtungsverbundplatte aufgebauten Metalldichtung 51 die Dichtungsverbundplatte 60 über eine andere Dichtungsverbundplatte schichtförmig angeordnet werden, aber wie bei der in 17(a) dargestellten Metalldichtung 80 können auch die primäre Dichtungsverbundplatte 60C, bei der die Brennerraum-Wulst 65 und der Anschlag an der Innenumfangsseite 67 ausgebildet sind, und der Anschlag an der Außenumfangsseite 69 entfernt wurde, und die sekundäre Dichtungsverbundplatte 81, bei der ein Anschlag an der Außenumfangsseite 69 ausgebildet ist, übereinander geschichtet werden, oder wie bei der in 17(b) dargestellten Metalldichtung 82 können die primäre Dichtungsverbundplatte 60D, bei der die Brennerraum-Wulst 65 und der Anschlag an der Außenumfangsseite 69 ausgebildet sind, und der Anschlag an der Innenumfangsseite 67 entfällt, und die sekundäre Dichtungsverbundplatte 83, bei der der Anschlag an der Innenumfangsseite 67 ausgebildet ist, übereinander geschichtet werden, oder wie bei der in 17(c) dargestellten Metalldichtung 84 können die primäre Dichtungsverbundplatte 60E, die über eine Brennerraum-Wulst 65 verfügt, und bei der der Anschlag an der Innenumfangsseite 67 und der Anschlag an der Außenumfangsseite 69 entfallen, und eine sekundäre Dichtungsverbundplatte 85, bei der der Anschlag an der Innenumfangsseite 67 und der Anschlag an der Außenumfangsseite 69 vorgesehen sind, übereinander geschichtet werden.
  • Werden auf diese Weise zwei Schichten Dichtungsverbundplatte übereinander geschichtet, so können wie in den Ausführungsbeispielen bezüglich des Anschlages an der Außenumfangsseite 69, Anschläge an der Außenumfangsseite 69A vorgesehen werden, bei denen eine Seite flach und die andere Seite in einer Wellenform ausgebildet sind, oder Anschläge an der Außenumfangsseite 69B, die einen Auftrag durch Auftragen von hitzebeständigen und druckfesten Kunstharzen oder Metallwerkstoffen durch Materialanstrich oder Metallpresspassung, z.B. durch Aufdruck von Musterung oder durch Auftragung, oder thermisches Spritzen von Metall ausgebildet haben, oder die eine ringförmige Anschlagplatte angeschweißt haben. Wird ferner an der sekundären Dichtungsverbundplatte 60 ein Anschlag an der Außenumfangsseite 69 ausgebildet, so können, wie bei der in 17(d) dargestellten Metalldichtung 80 die primäre Dichtungsverbundplatte 60E oder 10C, und die sekundäre Dichtungsverbundplatte, bei der die den Brennerraum 56 umgebende Verbundplatte an der Innenumfangsseite 87 und die darum herum befindliche Verbundplatte an der Außenumfangsseite 88 getrennt ausgeführt sind, und bei der an Stelle des Anschlages an der Außenumfangsseite 69 die Überlappung der beiden Verbundplatten 87, 88 vorgesehen ist, übereinander geschichtet werden.
  • Bei den vorliegenden vierten Ausführungsbeispielen werden Metalldichtungen beschrieben, bei denen eine oder zwei Schichten verwendet werden, aber die vorliegende Erfindung ist auf gleiche Weise für Metalldichtungen geeignet, bei denen drei oder mehr Dichtungsverbundplatten schichtförmig vorgesehen sind. Ferner werden bei diesen Metalldichtungen, bei denen mehrere Schichten Dichtungsverbundplatten eingesetzt werden, in den Bereichen außerhalb der Verbindungsflächen 54, 55 von Zylinderblock 52 und Zylinderkopf 53, oder in Bereichen, in denen es keine Verbindungsflächen 54, 55 von Zylinderblock 52 und Zylinderkopf 53 gibt, wie z.B. in dem Bereich, in dem der Wassermantel 57 angeordnet ist, diese mehrfachen Dichtungsverbundplatten in übereinander geschichtetem Zustand mittels Öse oder Metallklammer gemeinsam verbunden.
  • Ferner wird bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen die vorliegende Erfindung für Metalldichtungen, die an einen Zylinderblock 52 und einen Zylinderkopf 53 von Motoren mit mehreren reihenförmig angeordneten Zylindern, eingesetzt, aber die vorliegende Erfindung ist auch in gleicher Weise für Motoren mit einem Kolben oder V-Motoren geeignet. Ebenso ist es möglich die vorliegende Erfindung, neben der Anwendung bei Motoren, auch bei Luftpumpen etc. zu verwenden.
    • 1
    Metalldichtung
    2a
    Zylinderinnenwand
    4
    Verbindungsfläche
    6
    Brennerraum
    10
    Dichtungsverbundplatte
    12
    Schrauben-Einsteckbohrung
    15
    Brennerraum-Wulst
    16
    Wellenbereich
    16b
    Schräge
    16d
    Flache Fläche
    17
    Anschlag an der
    Innenumfangsseite
    20
    Schraubenbohrungs-Wulst
    22
    Außenumfangswulst
    1A
    Metalldichtung
    10A
    Dichtungsverbundplatte
    1B
    Metalldichtung
    31
    Anschlag an der
    Außenumfangsseite
    1C
    Metalldichtung
    1D
    Metalldichtung
    36
    Dichtungsverbundplatte
    37
    Dichtungsverbundplatte
    1G
    Metalldichtung
    40
    Dichtungsverbundplatte
    41
    Dichtungsverbundplatte
    1I
    Metalldichtung
    44
    Verbundplatte an der
    Außenumfangsseite
    2
    Zylinderblock
    3
    Zylinderkopf
    5
    Verbindungsfläche
    7
    Wassermantel
    11
    Öffnung
    13
    Ölbohrung
    15a
    Vereinigungsbereich
    16a
    Scheitel
    16c
    Tal
    18
    Nase
    21
    Schrauben-Ölbohrungs-Wulst
    17A
    Anschlag an der
    Innenumfangsseite
    30
    Anschlag an der
    Außenumfangsseite
    10B
    Dichtungsverbundplatte
    35
    Dichtungsverbundplatte
    1E
    Metalldichtung
    1F
    Metalldichtung
    38
    Dichtungsverbundplatte
    39
    Dichtungsverbundplatte
    1H
    Metalldichtung
    42
    Dichtungsverbundplatte
    43
    Verbundplatte an der
    Innenumfangsseite
    45
    Überlappungsbereich
    46
    Dichtungsverbundplatte
    10J
    Dichtungsverbundplatte
    10K
    Dichtungsverbundplatte
    17B
    Anschlag an der
    Innenumfangsseite
    51
    Metalldichtung
    52a
    Zylinderinnenwand
    54
    Verbindungsfläche
    56
    Brennerraum
    60
    Dichtungsverbundplatte
    62
    Schrauben-Einsteckbohrung
    65
    Brennerraum-Wulst
    67
    Anschlag an der
    Innenumfangsseite
    69
    Anschlag an der
    Innenumfangsseite
    70
    Schraubenbohrung-Wulst
    72
    Außenumfangswulst
    51A
    Metalldichtung
    67A
    Anschlag an der
    Innenumfangsseite
    51B
    Metalldichtung
    69B
    Anschlag an der Außenumfangsseite
    60C
    Primäre Dichtungsverbundplatte
    80
    Metalldichtung
    81
    Sekundäre Dichtungsverbundplatte
    60D
    Primäre Dichtungsverbundplatte
    82
    Metalldichtung
    83
    Sekundäre Dichtungsverbundplatte
    60E
    Primäre Dichtungsverbundplatte
    84
    Metalldichtung
    85
    Sekundäre Dichtungsverbundplatte
    86
    Metalldichtung
    1J
    Metalldichtung
    1K
    Metalldichtung
    10L
    Dichtungsverbundplatte
    52
    Zylinderblock
    53
    Zylinderkopf
    55
    Verbindungsfläche
    57
    Wassermantel
    61
    Öffnung
    63
    Ölbohrung
    66
    Zusatzwulst an der Innens
    68
    Zusatzwulst an der Außen
    71
    Schrauben-Ölbohrungs-Wulst
    60A
    Dichtungsverbundplatte
    69A
    Anschlag an der
    Außenumfangsseite
    60B
    Dichtungsverbundplatte
    87
    Verbundplatte an der
    Innenumfangsseite
    88
    Verbundplatte an der
    Außenumfangsseite
    90
    Sekundäre Dichtungsverbundplatte
    89
    Überlappungsbereich

Claims (19)

  1. Metalldichtung, bestehend aus ein- oder mehrschichtigen Dichtungsverbundplatten, die entsprechend des Brennerraums des Motors eine Öffnung ausbilden, und die aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sind, bei denen zumindest bei einer der Dichtungsverbundplatten eine Wulst ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich zwischen Wulst und Öffnung bei der mit der Wulst ausgeführten Dichtungsverbundplatte und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte ein Anschlag an der Innenumfangsseite, welcher niedriger ist als die Wulst und einen wellenförmigen Querschnitt hat, so entlang der Wulst ausgebildet ist, dass zumindest die Stellen der Wellenbereiche, in denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig sind, dass die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche im Wellenbereich abwechselnd angeordnet sind, und dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche.
  2. Metalldichtung gemäß Anspruch 1, wobei in dem Bereich, welcher an der äußeren Seite der Wulst bei der mit der Wulst ausgeführten Dichtungsverbundplatte angrenzt, und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte ein Anschlag an der Innenumfangsseite, welcher niedriger ist als die Wulst und einen wellenförmigen Querschnitt hat, entlang der Wulst ausgebildet ist, dass zumindest die Stellen der Wellenbereiche in denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig sind, dass die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche im Wellenbereich abwechselnd angeordnet sind, und dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche.
  3. Metalldichtung gemäß einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, wobei eine Nase entlang der Stellen mit großer Stressamplitude so ausgebildet ist, dass die erwähnten Stellen mit hoher Stressamplitude dünnwandig werden.
  4. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die dünnwandigen Bereiche im Scheitelbereich und im Talbereich angeordnet sind, und die dickwandigen Bereiche im oberen Zwischenbereich bei beiden Schrägen der Wellenbereiche angeordnet sind.
  5. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die dünnwandigen Bereiche in der Scheitelseite und der Talseite bei beiden Schrägen der Wellenbereiche angeordnet sind, und die dickwandigen Bereiche im Scheitel und im Tal als auch im oberen Zwischenbereich bei beiden Schrägen der Wellenbereiche angeordnet sind.
  6. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die dünnwandigen Bereiche im Tal der Wellenform und an den Seiten des Tals bei beiden Schrägen angeordnet sind, und die dickwandigen Bereiche im Tal der Wellenbereiche und im oberen Zwischenbereich bei beiden Schrägen angeordnet sind.
  7. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Anschlag in einem Querschnitt mit Sinuswellenform ausgebildet ist.
  8. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Anschlag in einer flachen Wellenform im Querschnitt ausgebildet ist, die an der Oberseite oder der Unterseite des Scheitels oder des Tals des Wellenbereiches über eine flache Fläche verfügt.
  9. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Anschlag entlang des Umfanges durchgehend oder unterbrochen ausgebildet ist.
  10. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Höhe des Wellenbereiches entlang des Umfangs des Anschlages verändert wird.
  11. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Anzahl der Wellenbereiche entlang des Umfangs des Anschlages verändert wird.
  12. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Wellenbereiche des Anschlages auf die vorstehende Seite der Wulst hervorragen.
  13. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Wellenbereiche des Anschlages kreisförmig oder in einer Wellenform ausgebildet sind, die in radialer Richtung der Öffnung ansteigen.
  14. Einlagige oder mehrlagige Metalldichtung, bestehend aus ein- oder mehrschichtigen Dichtungsverbundplatten, die entsprechend des Brennerraums des Motors eine Öffnung ausbilden, und die aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sind, bei denen zumindest bei einer der Dichtungsverbundplatten eine Wulst ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich zwischen Wulst und Öffnung bei der mit dem Wulst ausgeführten Dichtungsverbundplatte und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte ein Anschlag an der Innenumfangsseite ausgebildet ist, um eine Beschädigung der Wulst zu verhindern, dass in dem Bereich, welcher an der äußeren Seite der Wulst angrenzt bei der mit dem Wulst ausgeführten Dichtungsverbundplatte, und zumindest auf einer Seite des Bereiches der gegenüber liegenden Dichtungsverbundplatte ein Anschlag an der Außen-umfangsseite ausgebildet ist, um eine Beschädigung der Wulst zu verhindern, dass als Anschlag an der Innenumfangsseite entlang der Wulst am Rand der Öffnung der Dichtungsverbundplatte mehrere Zusatzwülste ausgebildet sind, und dass der Anschlag an der Innenumfangsseite mittels dieser mehrfachen Zusatzwülste in einer Wellenform im Querschnitt, welche niedriger ist als die Höhe der Wulst, ausgebildet ist.
  15. Metalldichtung gemäß Anspruch 14, wobei die mit Anschlag an der Außenumfangsseite versehene Dichtungsverbundplatte aus einer an die Öffnung angrenzenden Verbundplatte an der Innenumfangsseite und einer außerhalb gelegenen Verbundplatte an der Außenumfangsseite unterteilt aufgebaut ist, und bei der als Anschlag an der Außenumfangsseite eine Überlappung von Verbundplatte an der Innenumfangsseite und Verbundplatte an der Außenumfangsseite vorgesehen ist.
  16. Metalldichtung gemäß Anspruch 14, wobei als Anschlag an der Außenumfangsseite ein Aufbau aus hitzebeständigem und druckfestem Material ausgeformt ist.
  17. Metalldichtung gemäß Anspruch 14, wobei als Anschlag an der Außenumfangsseite eine ringförmige Anschlagplatte angeschweißt wird.
  18. Metalldichtung gemäß Anspruch 14, wobei als Anschlag an der Außenumfangsseite entlang der Wulst mehrfache Zusatzwülste ausgebildet sind, und dieser Anschlag an der Außenumfangsseite mittels dieser mehrfachen Zusatzwülste im Querschnitt in einer Wellenform ausgebildet ist, die niedriger ist als die Höhe der Wulst.
  19. Metalldichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei der Anschlag, welcher mittels mehrfacher Zusatzwülste in einer Wellenform im Querschnitt ausgebildet ist, entlang der Wulst so ausgebildet ist, dass zumindest die Stellen des Wellenbereiches, in denen die Stressamplitude groß ist, dünnwandig sind, dass die dünnwandigen und die dickwandigen Bereiche im Wellenbereich abwechselnd angeordnet sind, und dass die dünnwandigen Bereiche härter sind als die dickwandigen Bereiche.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008043400A1 (de) * 2006-10-06 2008-04-17 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung mit verformungsbegrenzer
EP2088305A1 (de) * 2008-02-06 2009-08-12 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Flachdichtung
DE202008005712U1 (de) * 2008-04-24 2009-09-03 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Flachdichtung
DE102009009169B4 (de) * 2009-02-16 2011-12-01 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung mit wellenförmigem Stopper
DE102009030559B4 (de) * 2009-06-25 2012-11-22 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung mit einer Vollsicke
DE102016122208A1 (de) * 2016-11-18 2018-05-24 Elringklinger Ag Metallische Flachdichtung

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100363656C (zh) * 2000-06-15 2008-01-23 莱茵兹-迪茨通斯-有限责任公司 密封垫及其制造方法
DE102005003017B4 (de) * 2004-01-23 2019-10-24 Koichi Hatamura Metalldichtung
DE102004031611B4 (de) * 2004-06-30 2013-03-28 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung
DE102004031491B4 (de) * 2004-06-30 2013-01-03 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung
DE102004044851A1 (de) * 2004-09-10 2006-03-16 Elringklinger Ag Zylinderkopfdichtung
JP3989491B2 (ja) * 2005-01-26 2007-10-10 石川ガスケット株式会社 シリンダヘッドガスケット
JP2007139177A (ja) * 2005-10-20 2007-06-07 Japan Metal Gasket Co Ltd ガスケット
US8128099B2 (en) * 2005-11-14 2012-03-06 Dana Automotive Systems Group, Llc Gasket
EP1985896B1 (de) * 2007-04-24 2012-12-12 REINZ-Dichtungs-GmbH Metallische Flachdichtung
DE102006007311A1 (de) * 2006-02-16 2007-08-30 Federal-Mogul Sealing Systems Bretten Gmbh Flachdichtung für hohe Beanspruchung für Brennkraftmaschinen
JP4324607B2 (ja) * 2006-08-11 2009-09-02 日本ピラー工業株式会社 非石綿ガスケット
US8496253B2 (en) * 2007-04-24 2013-07-30 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallic flat gasket
DE102007057653A1 (de) 2007-11-28 2009-06-10 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Flachdichtung
US8371587B2 (en) * 2008-01-31 2013-02-12 GM Global Technology Operations LLC Metal bead seal for fuel cell plate
JP4571195B2 (ja) * 2008-02-12 2010-10-27 石川ガスケット株式会社 シリンダヘッドガスケット及びシリンダヘッドガスケットの設計方法
US8632077B2 (en) * 2008-02-13 2014-01-21 Federal-Mogul Corporation Multilayer static gasket with bead compression limiter
JP5344222B2 (ja) * 2008-12-26 2013-11-20 日本ガスケット株式会社 シリンダヘッドガスケットにおけるオイル落し穴のシール構造
US8128098B2 (en) * 2009-10-22 2012-03-06 Dana Automotive Systems Group, Llc Multi-layered gasket
JP5061204B2 (ja) * 2010-01-07 2012-10-31 株式会社豊田自動織機 シリンダヘッドガスケット
US20120175847A1 (en) * 2011-01-12 2012-07-12 Popielas Frank W Support wave stopper in web area of multi-layered steel cylinder head gasket
KR101901639B1 (ko) 2011-02-01 2018-09-27 페더럴-모걸 엘엘씨 이차 압축 제한부를 가진 멀티레이어형 정적 개스킷
DE112012004342T5 (de) * 2011-12-01 2014-07-03 Borgwarner Inc. Metallsickendichtung
US9027935B2 (en) * 2012-01-31 2015-05-12 Federal-Mogul Corporation Gasket with a compression limiter
US9261044B2 (en) * 2014-01-13 2016-02-16 Ford Global Technologies, Llc Cylinder gasket having oil drainback constraint feature for use with internal combustion engine
US9670822B2 (en) * 2014-09-08 2017-06-06 Ford Global Technologies, Llc Bore bridge and cylinder cooling
JP5913533B1 (ja) * 2014-11-13 2016-04-27 石川ガスケット株式会社 ガスケット及びガスケットの製造方法
US10077840B2 (en) 2015-09-25 2018-09-18 Federal-Mogul Llc Static gasket and method of construction thereof
US11773978B2 (en) 2021-03-11 2023-10-03 Dana Automotive Systems Group, Llc Wire ring combustion seal for automotive engine
KR102352074B1 (ko) * 2021-11-08 2022-01-18 정준호 플랜지 접합용 가스켓

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US700924A (en) * 1901-06-24 1902-05-27 Bernhardt Henrikson Track-sanding device for locomotives.
US1844052A (en) * 1926-05-03 1932-02-09 Mccord Radiator & Mfg Co Gasket
FR2158684A5 (de) * 1971-10-28 1973-06-15 Semt
US3794333A (en) * 1972-07-20 1974-02-26 Felt Products Mfg Co Gasket
JPS503731A (de) 1973-05-15 1975-01-16
DE19523759A1 (de) * 1995-06-29 1997-01-02 Friedhelm Stecher Flachdichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP3003026B2 (ja) * 1996-10-07 2000-01-24 石川ガスケット株式会社 金属板ガスケット
US5906376A (en) * 1997-04-24 1999-05-25 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Metal gasket with locally heated-treating bead
US5879012A (en) * 1997-05-20 1999-03-09 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Metal gasket with reduced thickness bead
JPH112324A (ja) * 1997-06-16 1999-01-06 Ishikawa Gasket Kk ヘッドガスケット
JPH11201287A (ja) * 1998-01-12 1999-07-27 Ishikawa Gasket Co Ltd ガスケット及びその製造方法
CN100363656C (zh) * 2000-06-15 2008-01-23 莱茵兹-迪茨通斯-有限责任公司 密封垫及其制造方法
DE10060872B4 (de) * 2000-06-15 2012-11-15 Reinz-Dichtungs-Gmbh Flachdichtung
US6769696B2 (en) * 2001-09-29 2004-08-03 Elringklinger Ag At least substantially metallic cylinder head gasket
JP3709365B2 (ja) * 2001-10-23 2005-10-26 石川ガスケット株式会社 メタルガスケット
JP2003130224A (ja) * 2001-10-23 2003-05-08 Ishikawa Gasket Co Ltd メタルガスケット
DE10213900B4 (de) * 2002-03-28 2006-04-06 Elringklinger Ag Zylinderkopfdichtung
JP4090027B2 (ja) * 2002-10-22 2008-05-28 日本ラインツ株式会社 メタルガスケット用ビード板及びその製造方法
DE10310014B4 (de) * 2003-02-28 2009-09-10 Reinz-Dichtungs-Gmbh Zylinderkopf-Flachdichtung
US6951338B2 (en) * 2003-03-21 2005-10-04 Dana Corporation Cylinder head gasket
DE102005003017B4 (de) * 2004-01-23 2019-10-24 Koichi Hatamura Metalldichtung
DE102004044851A1 (de) * 2004-09-10 2006-03-16 Elringklinger Ag Zylinderkopfdichtung
FR2875570B1 (fr) * 2004-09-21 2007-02-16 Meillor Sa Sa Joint comprenant au moins une nervure incorporant un limiteur d'ecrasement
US7559556B2 (en) * 2006-01-06 2009-07-14 Dana Automotive Systems Group, Llc MLS gasket compression limiter

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008043400A1 (de) * 2006-10-06 2008-04-17 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung mit verformungsbegrenzer
EP2088305A1 (de) * 2008-02-06 2009-08-12 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Flachdichtung
WO2009098063A2 (en) * 2008-02-06 2009-08-13 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallic flat gasket
WO2009098063A3 (en) * 2008-02-06 2010-01-07 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallic flat gasket
CN101939527B (zh) * 2008-02-06 2012-12-12 莱茵兹密封垫有限公司 金属平面垫片
US8757634B2 (en) 2008-02-06 2014-06-24 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallic flat gasket
DE202008005712U1 (de) * 2008-04-24 2009-09-03 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Flachdichtung
DE102009009169B4 (de) * 2009-02-16 2011-12-01 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung mit wellenförmigem Stopper
DE102009030559B4 (de) * 2009-06-25 2012-11-22 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung mit einer Vollsicke
DE102016122208A1 (de) * 2016-11-18 2018-05-24 Elringklinger Ag Metallische Flachdichtung

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