DE102015102433A1 - Flat gasket and method for producing such a flat gasket - Google Patents
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Abstract
Um eine Flachdichtung, umfassend eine Trägerplatte mit mindestens einem Durchbruch und mit einem in dem Durchbruch angeordneten Einsatzelement, welches einen Durchlass für ein Medium umschließt, derart zu verbessern, dass diese möglichst raumsparend aufgebaut werden kann und möglichst kostengünstig hergestellt werden kann, wird vorgeschlagen, dass das Einsatzelement einen Zentralringabschnitt umfasst, welcher eine minimale Querschnittsfläche des Durchlasses umschließt, und dass das Einsatzelement sich beiderseits des Zentralringabschnitts an diesen anschließende Ringflächenabschnitte aufweist, die sich von dem Durchlass weg nach außen erstrecken und außerhalb der minimalen Querschnittsfläche liegende Abdichtbereiche bilden.In order to improve a flat gasket, comprising a support plate with at least one opening and with an insert element which encloses a passage for a medium in such a way that it can be constructed in a space-saving manner and can be manufactured as inexpensively as possible, it is proposed that the insert member comprises a central ring portion which encloses a minimum cross-sectional area of the passage, and the insert member has on both sides of the central ring portion at these subsequent annular surface portions which extend outwardly from the passage and form sealing regions lying outside the minimum cross-sectional area.
Description
Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung umfassend eine Trägerplatte mit mindestens einem Durchbruch und mit einem in dem Durchbruch angeordneten Einsatzelement, welches einen Durchlass für ein Medium umschließt.The invention relates to a flat gasket comprising a carrier plate with at least one aperture and with an insert element arranged in the aperture, which encloses a passage for a medium.
Derartige Flachdichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.Such flat gaskets are known from the prior art.
Bei diesen Flachdichtungen werden üblicherweise die Einsatzelemente als Ringkörper ausgebildet, wobei ein derartiges Einsatzelement in einem Ringsegment einen Querschnitt aufweist, der einen zum Durchlass hin offenen C-förmigen Querschnitt aufweist.In these flat gaskets usually the insert elements are formed as a ring body, wherein such an insert element in a ring segment has a cross-section which has a passage open towards the C-shaped cross-section.
Derartige Einsatzelemente haben den Nachteil, dass diese bei beengten räumlichen Verhältnissen in radialer Richtung viel Raum benötigen und somit der Durchbruch entsprechend groß ausgebildet sein muss.Such inserts have the disadvantage that they require a lot of space in confined spaces in the radial direction and thus the breakthrough must be made correspondingly large.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flachdichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass diese möglichst raumsparend aufgebaut werden kann und möglichst kostengünstig hergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object to improve a flat gasket of the type described above such that it can be constructed as space-saving as possible and can be produced as inexpensively.
Diese Aufgabe wird bei einer Flachdichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Einsatzelement einen Zentralringabschnitt umfasst, welcher eine minimale Querschnittsfläche des Durchlasses umschließt, und dass das Einsatzelement sich beiderseits des Zentralringabschnitts an diesen anschließende Ringflächenabschnitte aufweist, die sich vom Durchlass weg nach außen erstrecken und außerhalb der minimalen Querschnittsfläche liegende Abdichtbereiche bilden.This object is achieved in a flat gasket of the type described above according to the invention in that the insert element comprises a central ring portion which encloses a minimum cross-sectional area of the passage, and that the insert element has on both sides of the central ring portion of these subsequent annular surface portions extending away from the passage to the outside extend and form lying outside of the minimum cross-sectional area sealing areas.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass damit die Abdichtbereiche radial außerhalb der minimalen Querschnittsfläche liegen und somit eine vorteilhafte Formgebung der Einsatzelemente vorliegt, dieses ermöglicht, den Durchbruch in der Trägerplatte mit einer kleineren Querschnittsfläche auszuführen als dies bei dem vorstehend bestehenden Stand der Technik der Fall ist, so dass dadurch vorteilhafte räumliche Verhältnisse vorliegen.The advantage of this solution can be seen in the fact that thus the sealing regions are located radially outside the minimum cross-sectional area and thus an advantageous shaping of the insert elements, this allows to carry out the breakthrough in the carrier plate with a smaller cross-sectional area than in the prior art This is the case, so that there are advantageous spatial relationships.
Eine weitere vorteilhafte Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sieht vor, dass das Einsatzelement ein Zentralringabschnitt umfasst, dass sich beiderseits an den Zentralringabschnitt Ringflächenabschnitte anschließen, die sich ausgehend von dem Zentralringabschnitt von dem Durchlass weg nach außen erstrecken und den Durchbruchrand zumindest abschnittsweise übergreifend verlaufen.A further advantageous solution of the object according to the invention provides that the insert element comprises a central ring section that adjoins the central ring section on both sides annular surface sections, which extend away from the central ring portion of the passage to the outside and the breakthrough edge at least partially overlapping.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass durch Übergreifen des Durchbruchrandes die Möglichkeit besteht, die Einsatzelemente mit den Ringflächenabschnitten gleichzeitig auch an der Trägerplatte dadurch zu fixieren, dass diese den Durchbruchrand zumindest abschnittsweise oder auch vollständig übergreifend verlaufen und somit durch den Durchbruch nicht hindurch bewegt werden können, so dass dadurch die Einsatzelemente gegen ein Lösen von der Trägerplatte gesichert sind.The advantage of this solution is the fact that by overlapping the breakthrough edge there is the possibility to fix the insert elements with the annular surface sections at the same time also on the support plate, that they extend the breakthrough edge at least partially or completely cross over and thus not through the breakthrough can be moved, so that thereby the insert elements are secured against loosening of the support plate.
Alternativ oder ergänzend sieht eine weitere vorteilhafte Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe vor, dass das Einsatzelement ringförmig ausgebildet ist und in einer senkrecht zur Querschnittsfläche verlaufenden Schnittebene durch ein Ringsegment eine Querschnittsform aufweist, die einen einen Zentralringabschnitt bildenden Mittelschenkel umfasst und die sich beiderseits an den Mittelschenkel anschließende und von dem Durchlass weg nach außen erstreckende und Ringflächenabschnitte bildende Seitenschenkel umfasst.Alternatively or additionally, provides a further advantageous solution of the object according to the invention that the insert element is annular and in a direction perpendicular to the cross-sectional surface cutting plane by a ring segment has a cross-sectional shape which comprises a central ring portion forming central leg and the both sides of the center leg and subsequent comprising side limbs extending outwardly from the passage and forming annular surface portions.
Eine derartige Lösung hat ebenfalls den Vorteil, dass diese eine strömungsgünstige Formgebung des Durchlasses ermöglicht.Such a solution also has the advantage that it allows a streamlined shaping of the passage.
Prinzipiell können in diesem Fall der Mittelschenkel und die Seitenschenkel durch Abbiegungen ineinander übergehen.In principle, in this case, the middle leg and the side legs merge into each other by turns.
Besonders günstig ist es, wenn die Querschnittsform C-förmig ist, so dass der Mittelschenkel und die Seitenschenkel durch gerundete Abschnitte ineinander übergehen.It is particularly advantageous if the cross-sectional shape is C-shaped, so that the center leg and the side legs merge into one another by rounded sections.
Um eine optimale Abdichtung mit dem Einsatzelement zu ermöglichen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ringflächenabschnitte mit mindestens einer Komponente parallel zu einer Erstreckungsebene der Trägerplatte verlaufen.In order to enable optimum sealing with the insert element, it is preferably provided that the annular surface sections run with at least one component parallel to an extension plane of the carrier plate.
Hinsichtlich der Formung der Ringflächenabschnitte wurden im Zusammenhang mit den bisherigen Lösungen keine weiteren Angaben gemacht.With regard to the shaping of the annular surface sections, no further details were given in connection with the previous solutions.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Ringflächenabschnitte so geformt sind, dass sie mit den Anlageflächen der Baugruppen flächige Anlagebereiche bilden.For example, it is provided that the annular surface sections are shaped in such a way that they form planar contact areas with the contact surfaces of the assemblies.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ringflächenabschnitte so ausgebildet sind, dass sie relativ zu der Erstreckungsebene derart verlaufen, dass die Ringflächenabschnitte an parallel zur Erstreckungsebene verlaufende Anlageflächen von durch die Flachdichtung abzudichtenden Baugruppen linienförmig anliegen.It when the annular surface portions are formed so that they extend relative to the extension plane such that the annular surface portions lie linearly parallel to the extension plane extending contact surfaces to be sealed by the gasket assemblies.
Eine derartige linienförmige Anlage der Ringflächenabschnitte im eingebauten Zustand zwischen den Anlageflächen der Baugruppen hat den Vorteil, dass damit ein gasdichter Abschluss verbessert werden kann. Such a linear contact of the annular surface sections in the installed state between the contact surfaces of the modules has the advantage that a gas-tight closure can thus be improved.
Dies lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass die Ringflächenabschnitte bezogen auf eine senkrecht zur Erstreckungsebene verlaufende Richtung konvex verlaufen, so dass die Ringflächenabschnitte dann im eingebauten Zustand, insbesondere mit ihrem einen maximalen Abstand von der Erstreckungsebene aufweisenden Bereich, linienförmig an den Anlageflächen der durch die Flachdichtung abzudichtenden Baugruppen anliegen und insbesondere somit linienförmige Abdichtbereiche bilden.This can be realized, for example, in that the annular surface sections are convex relative to a direction perpendicular to the extension plane, so that the annular surface sections in the installed state, in particular with their maximum distance from the plane extending extent, linearly on the contact surfaces of the through the gasket abut assemblies to be sealed and thus in particular thus form linear sealing areas.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Ringflächenabschnitte ausgehend von dem Zentralabschnitt so verlaufen, dass äußere Ränder der Ringflächenabschnitte einen maximalen Abstand von der Erstreckungsebene aufweisen. In diesem Fall lassen sich die Ringflächenabschnitte so ausbilden, dass sie im eingebauten Zustand zwischen den Anlageflächen der Baugruppen ebenfalls linienförmige Anlagebereiche mit den Anlageflächen bilden, Allerdings werden diese linienförmigen Anlagebereiche durch die äußeren Ränder der Ringflächenabschnitte gebildet.Another advantageous solution provides that the annular surface sections proceed from the central section so that outer edges of the annular surface sections have a maximum distance from the plane of extent. In this case, the annular surface portions can be formed so that they also form linear contact areas with the contact surfaces when installed between the contact surfaces of the modules. However, these linear contact areas are formed by the outer edges of the annular surface sections.
Die Flachdichtung kann so ausgebildet sein, dass das Einsatzelement im Bereich der Ringflächenabschnitte durch die Trägerplatte noch eine zusätzliche Abstützung im eingebauten Zustand erfährt.The flat gasket may be formed so that the insert element in the region of the annular surface sections by the support plate still undergoes additional support in the installed state.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass das Einsatzelement im eingebauten Zustand zwischen den Anlageflächen der Baugruppen quer zur Erstreckungsebene abstützungsfrei zur Trägerplatte verläuft.A particularly advantageous solution provides, however, that the insert element runs in the installed state between the contact surfaces of the modules transversely to the extension plane without support to the support plate.
Das heißt, dass die Trägerplatte bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flachdichtung dazu dient, die Einsatzelemente relativ zu den Baugruppen in der gewünschten Position beim Einbau zu halten, dass die Trägerplatte aber im Zusammenhang mit der Abdichtfunktion des Einsatzelements in Richtung quer oder insbesondere senkrecht zur Erstreckungsebene keine Wirkung entfaltet und somit das Einsatzelement, insbesondere die Ringflächenabschnitte des Einsatzelements nicht zusätzlich relativ zueinander abstützt, sondern dass die Kraft, mit welcher die Ringflächenabschnitte an den Anlageflächen der Baugruppen anliegen, allein aus der Deformation des Einsatzelementes beim Einbau zwischen den Anlageflächen der Baugruppen resultiert.This means that the carrier plate in this embodiment of the flat gasket according to the invention serves to hold the insert elements relative to the assemblies in the desired position during installation, but that the support plate in connection with the sealing function of the insert element in the direction transverse or in particular perpendicular to the extension plane no Unfolding effect and thus the insert element, in particular the annular surface portions of the insert element is not additionally supported relative to each other, but that the force with which abut the annular surface portions of the contact surfaces of the assemblies, solely from the deformation of the insert element during installation between the contact surfaces of the modules results.
Die Trägerplatte ist so ausgebildet, dass sie vorzugsweise die Deformation des Einsatzelements im Einbauzustand zwischen den Anlageflächen der Baugruppen nicht beeinflusst, insbesondere zumindest dann nicht beeinflusst, wenn die Deformation des Einsatzelements in einem vorgesehenen Deformationsbereich erfolgt.The support plate is designed so that it preferably does not affect the deformation of the insert element in the installed state between the contact surfaces of the modules, in particular at least not affected when the deformation of the insert element takes place in a designated deformation area.
Um jedoch eine übermäßig starke Deformation des Einsatzelements zu verhindern, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Trägerplatte mit einem Stopper versehen ist, das heißt dass der Stopper dann wirksam wird, wenn die Deformation des Einsatzelements außerhalb des vorgesehenen Deformationsbereiches liegt.However, in order to prevent excessive deformation of the insert element, it is preferably provided that the support plate is provided with a stopper, that is, that the stopper is effective when the deformation of the insert element is outside the intended deformation range.
Ein derartiger Stopper kann beispielsweise dadurch gebildet sein, das die Trägerplatte selbst verdickt ausgebildet ist, so dass die Anlageflächen der Baugruppen dann an den verdickten Bereichen der Trägerplatte zur Anlage kommen.Such a stopper can be formed, for example, in that the carrier plate itself is thickened, so that the contact surfaces of the assemblies then come to rest against the thickened regions of the carrier plate.
Ein derartiger verdickter Bereich der Trägerplatte ist entweder durch eine verdickte Trägerplatte selbst oder durch Auflagen auf der Trägerplatte realisierbar.Such a thickened region of the carrier plate can be realized either by a thickened carrier plate itself or by supports on the carrier plate.
Eine andere Möglichkeit zur Realisierung eines Stoppers besteht darin, die Trägerplatte mit einer oder mehreren Sicken zu versehen, die allerdings eine derartige Steifigkeit aufweisen, dass sie nicht deformiert werden, sondern sich an den Anlageflächen der Baugruppen abstützen und somit ein weiteres Aufeinander zubewegen der Anlageflächen der Baugruppen verhindern, um die übermäßig starke Deformation des Einsatzelements zu vermeiden.Another possibility for the realization of a stopper is to provide the support plate with one or more beads, however, have such a stiffness that they are not deformed, but supported on the contact surfaces of the modules and thus a further move towards each other of the contact surfaces of the Prevent assemblies to avoid excessive deformation of the insert element.
Eine besonders vorteilhafte Positionierung des Einsatzelements ist dann möglich, wenn der Zentralringabschnitt in dem Durchbruch der Trägerplatte angeordnet ist und somit insbesondere die Ringflächenabschnitte beiderseits des sich unmittelbar an den Durchbruch anschließenden Randbereichs der Trägerplatte verlaufen und sich zumindest bereichsweise über den Randbereich erstrecken.A particularly advantageous positioning of the insert element is possible if the central ring section is arranged in the opening of the carrier plate and thus in particular the annular surface sections on both sides of the immediately adjacent to the breakthrough edge region of the support plate and at least partially extend over the edge region.
Besonders günstig ist es, wenn der Zentralringabschnitt mit Spiel innerhalb des Durchbruchrandes angeordnet ist, so dass das Einsatzelement die Möglichkeit hat, sich thermisch auszudehnen, ohne in dem Durchbruch Spannungen zu erfahren oder durch Spannungen mit dem Material der Trägerplatte Wechsel zu wirken.It is particularly advantageous if the central ring section is arranged with clearance within the breakthrough edge, so that the insert element has the possibility of thermally expanding without experiencing stresses in the breakthrough or of acting as a result of stresses with the material of the carrier plate.
Desweiteren sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die beiden Ringflächenabschnitte ausgehend von dem Zentralringabschnitt im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern zumindest bereichsweise eine abnehmende Wanddicke aufweisen, das heißt, dass beide Ringflächenabschnitte im Verlauf vom Zentralringabschnitt bis zu den äußeren Rändern eine abnehmende Steifigkeit aufweisen, die förderlich ist, um mit den Ringflächenabschnitten eine Abdichtung zu den an das Einsatzelement angrenzenden Baugruppen herstellen zu können.Furthermore, provides an advantageous solution that the two annular surface portions, starting from the central ring portion in the course up to their outer edges at least partially have a decreasing wall thickness, that is, both annular surface sections in the course of the central ring portion to the outer edges have a decreasing stiffness, the is conducive to the annular surface sections a Seal to be able to produce the adjacent to the insert modules.
Insbesondere sieht die erfindungsgemäße Lösung vor, dass die Ringflächenabschnitte von in der Erstreckungsebene gekrümmt verlaufenden Segmenten der Abschnitte, ausgehend von dem Zentralringabschnitt, im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern eine abnehmende Wanddicke aufweisen, wobei die abnehmende Wanddicke daraus resultiert, dass die Ringflächenabschnitte einmal radial nach außen gebogen werden und zusätzlich noch in der Erstreckungsebene gekrümmt verlaufenden Segmenten, so dass durch die zweidimensionale Deformation im Bereich der Ringflächenabschnitte die Wanddicke abnimmt.In particular, the solution according to the invention provides that the annular surface sections of curved in the extension plane segments of the sections, starting from the central ring section, in the course to its outer edges a decreasing wall thickness, wherein the decreasing wall thickness results from the fact that the annular surface sections once radially to be bent on the outside and additionally in the plane of extension curved segments, so that decreases by the two-dimensional deformation in the region of the annular surface sections, the wall thickness.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ringflächenabschnitte von in der Erstreckungsebene geradlinig verlaufenden Segmenten der Abschnitte ausgehend von dem Zentralringabschnitt im Verlauf bis zu ihren äußeren Rändern eine in geringerem Maße abnehmende Wanddicke als in den gekrümmt verlaufenden Segmenten der Abschnitte aufweisen, da in diesem Fall lediglich eine Umformung in einer Richtung, das heißt quer zum geradlinig verlaufenden Segment im Bereich der Ringflächenabschnitte erfolgt.Further, it is preferably provided that the annular surface portions of extending in the plane of extension straight segments of the sections starting from the central ring portion in the course to its outer edges to a lesser extent decreasing wall thickness than in the curved segments of the sections, since in this case only one Forming in one direction, that is, transversely to the rectilinear segment in the region of the annular surface sections takes place.
Insbesondere ist dabei die Wanddicke nahezu konstant, da die Änderung der Wanddicke durch die Umbiegung der Ringflächenabschnitte nach außen marginal ist.In particular, the wall thickness is almost constant, since the change in the wall thickness is marginal to the outside due to the bending of the annular surface sections.
Hinsichtlich der Verbindung zwischen Trägerplatte und Einsatzelement wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.With regard to the connection between the carrier plate and insert element so far no further details have been made.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Trägerplatte in dem den Durchbruch aufweisenden Bereich ungeteilt ausgebildet ist und dass das Einsatzelement in den Durchbruch eingeformt ist, das heißt, dass die Trägerplatte zumindest in dem um den Durchbruch herumverlaufenden Bereich ungeteilt ist und somit nun die Möglichkeit besteht das Einsatzelement in den Durchbruch einzuformen, insbesondere in einem nicht ungeformten Zustand in den Durchbruch einzusetzen und in diesem in den Endzustand als Einsatzelement zu formen.Thus, an advantageous solution that the support plate is formed undivided in the breakthrough area and that the insert element is formed in the opening, that is, that the support plate is undivided, at least in the area around the aperture area and thus now the possibility is the insert element in the breakthrough einzuformen, especially in a non-unformed state in the breakthrough and to form in this in the final state as an insert element.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Trägerplatte in dem den Durchbruch aufweisenden Bereich in mehrere Trägerplattensegmente aufgeteilt ausgebildet ist, von denen jedes ein Durchbruchsegment aufweist, und dass die Trägerplattensegmente relativ zueinander fixiert angeordnet sind und dadurch die Durchbruchsegmente der Trägerplattensegmente zusammen den Durchbruch bilden.Another advantageous solution provides that the carrier plate is formed in the breakthrough region divided into several support plate segments, each of which has a breakthrough segment, and that the support plate segments are arranged fixed relative to each other and thereby the breakthrough segments of the support plate segments together form the breakthrough.
Bei dieser Lösung lässt sich das Einsatzelement separat herstellen und beim Zusammensetzen der Trägerplattensegmente in den sich beim Zusammensetzen der Durchbruchsegmente bildenden Durchbruch einsetzen.In this solution, the insert element can be manufactured separately and insert when assembling the support plate segments in the forming during assembly of the breakthrough segments breakthrough.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flachdichtung ist die Trägerplatte mehrlagig aufgebaut, wobei mindestens eine Einsatzelementträgerlage aus mehreren Durchbruchsegmente aufweisenden Trägerlagensegmenten besteht und mindestens eine Auflage auf die Einsatzelementträgerlage die Trägerlagensegmente der Einsatzelementträgerlage miteinander verbindet.In a further embodiment of a flat gasket according to the invention, the support plate is constructed in multiple layers, wherein at least one insert carrier layer consists of several breakthrough segments having carrier layer segments and at least one support on the Einsatzelementträgerlage connects the carrier layer segments of the Einsatzelementträgerlage together.
Diese Lösung hat den großen Vorteil, das damit in einfacher Art und Weise die Möglichkeit besteht, einerseits das Einsatzelement durch Verwendung von Trägerlagensegmenten einfach zu montieren und dann jedoch die Trägerlagensegmente einfacherweise durch mindestens eine oder beidseitig der Trägerlagensegmente angeordnete Auflagen miteinander zu verbinden.This solution has the great advantage that in a simple way there is the possibility, on the one hand to easily mount the insert element by using carrier layer segments and then to connect the carrier layer segments simply by at least one or both sides of the carrier layer segments arranged supports together.
Dabei können die Auflagen und die Trägerlagensegmente der Einsatzelementträgerlage entweder durch Verbindungselemente wie Einformungen oder Nieten oder ähnliches oder durch stoffschlüssige Verbindungen miteinander verbunden werden.In this case, the supports and the carrier layer segments of the insert element carrier layer can be connected to one another either by connecting elements such as indentations or rivets or the like or by cohesive connections.
Darüber hinaus ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Trägerplatte mindestens einen zum Schutz des Einsatzelements vorgesehenen Stopper aufweist, welcher die Deformation des Einsatzelements im eingebauten Zustand der Flachdichtung begrenzt.In addition, it is advantageously provided that the carrier plate has at least one stopper provided for protecting the insert element, which limits the deformation of the insert element in the installed state of the flat gasket.
Ein derartiger Stopper kann in üblicher Art und Weise hergestellt sein. Beispielsweise kann ein derartiger Stopper durch eine aus der Trägerplatte ausgeformte Sicke gebildet sein.Such a stopper can be made in the usual way. For example, such a stopper may be formed by a bead formed from the carrier plate.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Stopper durch eine Lage der Trägerlage gebildet ist.Another advantageous solution provides that the stopper is formed by a layer of the carrier layer.
Im Fall einer Einsatzelementträgerlage und mindestens einer Auflage oder zweier beidseitig der Einsatzelementträgerlage angeordneten Lagen ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Auflagen den Stopper für das Einsatzelement bilden.In the case of an insert element carrier layer and at least one support or two layers arranged on both sides of the insert element carrier layer, it is preferably provided that the supports form the stopper for the insert element.
Die erfindungsgemäßen Einsatzelemente sind vorzugsweise aus hochwertigen metallischen Legierungen, insbesondere Nickel-Basis-Legierungen, hergestellt, wobei derartige Legierungen Anteile von Nickel, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew% bis 65 Gew%, und/oder Chrom, vorzugsweise im Bereich von 15 Gew% bis 30 Gew%, und/oder Molybdän, vorzugsweise im Bereich von 5 Gew% bis 15 Gew%, und/oder Titan, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew% bis 5 Gew%, aufweisen.The insert elements according to the invention are preferably made of high-quality metallic alloys, in particular nickel-based alloys, such alloys comprising fractions of nickel, preferably in the range from 20% by weight to 65% by weight, and / or chromium, preferably in the range from 15% by weight. to 30 wt%, and / or molybdenum, preferably in the range of 5 wt% to 15 Gew%, and / or titanium, preferably in the range of 1 wt% to 5 wt%, have.
Der Vorteil derartiger hochwertiger Legierungen ist darin zu sehen, dass diese eine hohe Temperaturbeständigkeit haben und insbesondere auch bei hoher Temperatur, das heißt Temperaturen im Bereich oberhalb 600° Celsius, noch besser oberhalb 700° Celsius, unter 1.100° Celsius, unter 1.200° Celsius, unter 1.300° Celsius nach wie vor federelastisches Verhalten zeigen, das heißt federelastische Deformationen der Einsatzelemente bezogen auf den Ausgangszustand um bis 5 %, noch besser um bis zu 30 %, des Abstandes zwischen den Ringflächenabschnitten bei voller Rückfederung erlauben.The advantage of such high-quality alloys is the fact that they have a high temperature resistance and especially at high temperature, ie temperatures in the range above 600 ° C, even better above 700 ° C, below 1100 ° C, below 1200 ° C, Below 1300 ° Celsius still show elastic behavior, that is, elastic deformation of the insert elements based on the initial state by up to 5%, even better by up to 30%, allow the distance between the annular surface sections at full recovery.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Flachdichtung umfassend eine Trägerplatte mit mindestens einem in dieser Trägerplatte vorgesehenen Durchbruch und mit einem in dem Durchbruch angeordneten Einsatzelement, welches einen Durchlass für ein Medium umschließt, insbesondere zur Herstellung einer Flachdichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche.In addition, the invention relates to a method for producing a flat gasket comprising a support plate having at least one provided in this support plate breakthrough and arranged in the opening insert element which encloses a passage for a medium, in particular for producing a flat gasket according to one of the preceding claims.
Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der vorstehend genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Einsatzelement aus einem Ringkörper durch Umformen dieses Ringkörpers derart hergestellt wird, dass beiderseits eines Zentralringabschnitts des Ringkörpers liegende Ringkörperendbereiche in mit mindestens einer Komponente radial zu einer Ringkörperachse verlaufende und über den Zentralringabschnitt nach außen vom Durchlass weg überstehende Ringflächenabschnitte umgeformt werden.The above-mentioned object is achieved in a method of the aforementioned type according to the invention that the insert element is made of an annular body by forming this annular body such that both sides of a central ring portion of the annular body lying Ringkörperendbereiche in at least one component extending radially to a ring body axis and about the central ring portion to the outside of the passage away protruding annular surface sections are transformed.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass durch den Ringkörper die Möglichkeit besteht, dass Einsatzelement in einfacher Art und Weise herzustellen.The advantage of this solution is the fact that it is possible through the ring body to produce the insert element in a simple manner.
Besonders günstig ist es dabei, wenn der Ringkörper derart hergestellt wird, dass dieser sich zwischen zwei in Richtung der Ringkörperachse im Abstand voneinander angeordneten Ringkörperstirnseiten erstreckt, da sich ein derartiger Ringkörper besonders einfach zu dem Einsatzelement umformen lässt.It is particularly advantageous if the ring body is made such that it extends between two spaced apart in the direction of the ring body axis annular body end faces, since such a ring body can be particularly easy to transform to the insert element.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Ringkörper derart hergestellt wird, dass eine Ringkörperwand sich zwischen den Ringkörperstirnseiten geradlinig erstreckt.Furthermore, it is preferably provided that the annular body is produced in such a way that an annular body wall extends in a straight line between the annular body end faces.
Ferner ist vorzugsweise auch vorgesehen dass die Ringkörperwand zwischen den Ringkörperstirnseiten eine konstante Dicke aufweist.Furthermore, it is also preferably provided that the annular body wall has a constant thickness between the annular body end faces.
Eine besonders einfache Herstellung des Ringkörpers sieht vor, dass der Ringkörper derart hergestellt wird, dass die Ringkörperwand ungefähr parallel zur Ringkörperachse verläuft.A particularly simple production of the annular body provides that the annular body is produced in such a way that the annular body wall runs approximately parallel to the annular body axis.
Um aus einem derartigen Ringkörper das Einsatzelement zu formen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Ringkörper durch auf beide Ringkörperendbereiche gleichzeitig wirkende Umformwerkzeuge umgeformt wird.In order to form the insert element from such a ring body, it is preferably provided that the ring body is reshaped by forming tools acting simultaneously on both ring body end regions.
Ein derartiges Umformen kann theoretisch mit einem einzigen Umformschritt erfolgen.Such forming can theoretically be done with a single forming step.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Umformwerkzeuge in mehreren Umformschritten auf die Ringkörperendbereiche zur Ausbildung der Ringflächenabschnitte einwirken.However, it is particularly advantageous if the forming tools act in several forming steps on the Ringkörperendbereiche to form the annular surface sections.
Hinsichtlich der Herstellung des Ringkörpers wurden ebenfalls keine näheren Angaben gemacht.With regard to the production of the ring body, no further details were given.
So sieht eine günstige Lösung vor, dass der Ringkörper durch Abtrennen desselben von einem Rohrkörper hergestellt wird.Thus, a favorable solution provides that the ring body is made by separating it from a tubular body.
Insbesondere ist dabei vorgesehen dass der Ringkörper durch Abtrennen in senkrecht zu einer Rohrkörperachse verlaufenden Trennebenen von dem Rohrkörper abgetrennt wird.In particular, it is provided that the annular body is separated by separation in perpendicular to a pipe body axis extending parting lines of the tubular body.
In diesem Fall lassen sich durch bekannte Verfahren die Rohrkörper herstellen, von denen sich dann die Ringkörper abtrennen lassen.In this case, can be prepared by known methods, the tubular body, from which then can be separated, the ring body.
Besonders günstig ist es, wenn die beim Abtrennen des Ringkörpers von dem Rohrkörper in den Trennebenen liegenden Kanten die Ringkörperstirnseiten des Ringkörpers bilden.It is particularly advantageous if the edges lying on the parting planes during the separation of the annular body from the tubular body form the annular body end faces of the annular body.
Alternativ zur Herstellung des Ringkörpers durch Abtrennen desselben von einem Rohrköper sieht eine weitere vorteilhafte Lösung vor, dass der Ringkörper aus einem Bandmaterial durch Abtrennen von Bandabschnitten und Verschweißen von Trennkanten der Bandabschnitte hergestellt wird.As an alternative to the production of the annular body by separating it from a tubular body, a further advantageous solution provides that the annular body is produced from a strip material by separating strip sections and welding separating edges of the strip sections.
Dieses Verfahren ist aufgrund seiner Einfachheit vorteilhaft, da nicht die Notwendigkeit besteht, zuerst einen Rohrkörper herzustellen und dann aus dem Rohrkörper die Ringkörper herzustellen, sondern unmittelbar aus einem Bandmaterial, dass üblicherweise einfach erhältlich ist, der Ringkörper hergestellt werden kann.This method is advantageous because of its simplicity, since there is no need to first make a tubular body and then produce the annular body from the tubular body, but directly from a band material that is usually readily available, the ring body can be produced.
Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, dass die Trennkanten der Bandabschnitte quer zu einer Längsrichtung der Bandabschnitte verlaufen.Appropriately, it is provided that the separating edges of the band sections extend transversely to a longitudinal direction of the band sections.
Hinsichtlich der Herstellung der Verbindung zwischen dem Einsatzelement und der Trägerplatte wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. With regard to the preparation of the connection between the insert element and the carrier plate, no further details have been given in connection with the previous explanation of the individual embodiments.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Einsatzelement in einem separaten, von der Trägerplatte unabhängigen Arbeitsgang hergestellt wird und dann in längs einer den Durchbruch schneidenden Trennlinie geteilte und jeweils Durchbruchsegmente aufweisende auseinanderbewegte Trägerplattensegmente eingesetzt wird und dass die Trägerplattensegmente nach Einsetzen des mindestens einen Einsatzelements zur Trägerplatte zusammengesetzt miteinander verbunden werden.Thus, an advantageous solution that the insert element is made in a separate, independent of the support plate operation and then in a breakthrough dividing dividing line divided and each breakthrough segments having dislocated support plate segments is used and that the support plate segments after insertion of the at least one insert element for Carrier plate assembled together.
Das heißt, dass dadurch eine einfache und zweckmäßige Möglichkeit besteht, das in einem separaten Arbeitsgang hergestellte Einsatzelement in die Trägerplatte zu integrieren.This means that this provides a simple and expedient possibility to integrate the insert element produced in a separate operation into the carrier plate.
Insgesamt ist dabei vorgesehen, dass jedes Trägerplattensegment ein Durchbruchsegment aufweist und dass die Durchbruchsegmente mindestens teilweise zwischen Ringflächenabschnitten des Einsatzelements eingreifend positioniert werden, um sicher zu stellen, dass dadurch das Einsatzelement unverlierbar durch die miteinander verbundenen Trägerplattensegmente gehalten werden kann.Overall, it is provided that each support plate segment has a breakthrough segment and that the breakthrough segments are at least partially positioned engaging between annular surface portions of the insert member to ensure that thereby the insert element can be held captive by the interconnected support plate segments.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Ringkörper den Durchbruch der Trägerplatte durchgreifend positioniert wird und dass in der den Durchbruch durchgreifenden Position des Ringkörpers der Ringkörper in den Ringkörperendbereichen und der Ausbildung der Ringflächenabschnitte zu dem Einsatzteil umgeformt wird.Another advantageous solution provides that the annular body is the penetration of the carrier plate by cross-positioned and that in the breakthrough by cross-position of the annular body of the annular body in the Ringkörperendbereichen and the formation of the annular surface sections is formed into the insert.
Das heißt, dass bei dieser Lösung das Umformen des Ringkörpers in einer Position erfolgt, in welcher der Durchbruch bereits den Ringkörper umgreift und die Trägerplatte beim Umformen derart positioniert wird, dass ein Umformen der Ringkörperendbereiche unter Ausbildung der Ringflächenabschnitte möglich ist, wobei in diesem Fall insbesondere die Ringflächenabschnitte ebenfalls den Durchbruchrand zumindest abschnittsweise übergreifen.That is, in this solution, the forming of the ring body takes place in a position in which the breakthrough already surrounds the ring body and the support plate is positioned during forming such that a deformation of the Ringkörperendbereiche to form the annular surface sections is possible, in which case in particular the annular surface sections also overlap the breakthrough edge at least in sections.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Baueinheit, umfassend mindestens zwei Baugruppen, insbesondere heißgasführende Baugruppen, und eine zwischen diesen angeordnete Flachdichtung, wobei die Flachdichtung gemäß einer oder mehreren der vorstehend genannten Lösungen ausgebildet und/oder nach einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt ist.In addition, the invention relates to a structural unit comprising at least two assemblies, in particular hot gas-conducting assemblies, and a flat gasket disposed therebetween, wherein the gasket is formed according to one or more of the above solutions and / or produced according to one or more of the methods described above.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of some embodiments.
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer als Ganzes mit
Die Trägerplatte
Die Trägerplatte
Wie beispielsweise in
Ferner schließt sich an dem Durchbruchrand
Wie in
Insbesondere kann der Durchlass
Dabei weisen die Baugruppen
Insbesondere verlaufen die Anlageflächen
Um den gasdichten Abschluss zu erreichen umfasst das Einsatzelement
Von dem Zentralringabschnitt
Wie in
Diese Ringflächenabschnitte
Damit schafft das erfindungsgemäße Einsatzelement
Bei dem ersten, im Zusammenhang mit
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einsatzelements
Alternativ dazu kann bei einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einsatzelements, wie in
Bei allen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäß ausgebildeten Einsatzelements
Verläuft dagegen ein Segment des Zentralringabschnitts
Ein derartiges erfindungsgemäßes Einsatzelement
Vorzugsweise liegen dabei die Ringkörperstirnseiten
Dabei können sich die Ringkörperwände
Vorzugsweise haben dabei die Ringkörperwände
In einem mittigen Bereich zwischen der Ringkörperstirnseite
Verläuft dagegen ein Segment des der Zentralringabschnitts
Eine derartige Umformung des Ringkörpers
Insbesondere können vorzugsweise mehrere Umformwerkzeuge
Damit lassen sich die erfindungsgemäßen Einsatzelemente
Im Zusammenhang mit dem bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde nicht näher beschrieben, wie ein derartiger für das erfindungsgemäße Umformen eingesetzter Ringkörper
Dies ist beispielsweise, wie in
Ein derartiger Rohrkörper
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung des Ringkörpers
Hinsichtlich der Verbindung des Einsatzelements
So sieht ein in
Ein anderes vorteilhaftes zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Flachdichtung, dargestellt in
Ein Verbinden der Trägerplattensegmente
Wie beispielsweise in
Eine andere Möglichkeit der Ausbildung der Verbindung der Trägerplattensegmente
Alternativ besteht dadurch aber auch, wie in
Im Fall einer bei einem fünften Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer Flachdichtung vorgesehenen mehrlagigen Trägerplatte
Zusätzlich können die Auflagen
Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer Flachdichtung, dargestellt in
Nach Hindurchführen des Einsatzelements
In dieser verschobenen Stellung werden die Einsatzelementträgerlagen
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