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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Dichtung zur Anordnung zwischen zwei abzudichtenden Bauteilen,
von denen mindestens eines ein erstes metallisches Material enthält, welches
unedler ist als Aluminium, umfassend mindestens eine Dichtungslage
mit einer Platte aus einem zweiten metallischen Material, welches
edler ist als das erste metallische Material.
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Eine solche Dichtung kann insbesondere eine
Zylinderkopfdichtung zur Anordnung zwischen einem Zylinderkopf und
einem Motorblock eines Verbrennungsmotors sein, wobei beispielsweise
der Motorblock eine Magnesium-Legierung enthält und die Zylinderkopfdichtung
mindestens eine gesickte Funktionslage aufweist, die zur Gewährleistung
einer ausreichenden Federelastizität der abdichtenden Sickenlinien
eine Blechlage aus Federstahl umfaßt.
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In dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen gilt
ein metallisches Material als edler als ein anderes metallisches
Material, wenn sein elektrochemisches Potential höher liegt
als das elektrochemische Potential des anderen metallischen Materials.
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Im folgenden werden beispielhaft
einige Werte aus der elektrochemischen Spannungsreihe angegeben,
wobei als Bezugsgröße (Nullpunkt)
das Potential der Wasserstoffnormalelektrode dient:
- – Mg/Mg2+ –2,37
V
- – Al/Al3+ –1,66
V ohne Oxidhaut
-0,50 V mit Oxidhaut
- – Zn/Zn2+ –0,76
V
- – Cr/Cr2+ –0,56
V
- – Fe/Fe2+ –0,44
V
- – Ni/Ni2+ –0,24
V.
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Eisen mit einem elektrochemischen
Potential von -0,44 V ist somit edler als Aluminium mit einem elektrochemischen
Potential von -1,66 V, und Aluminium ist wiederum edler als Magnesium
mit einem elektrochemischen Potential von -2,37 V.
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Aufgrund seiner Stellung in der Spannungsreihe
ist bei Magnesium und seinen Legierungen im Vergleich zu Aluminium
und dessen Legierungen eine deutlich höhere Korrosionsneigung bei
Kontakt mit Federstahl zu erwarten, zumal Aluminium häufig durch
eine Haut aus Aluminiumoxid geschützt ist.
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Wenn einerseits metallische Materialien
mit unterschiedlichem elektrochemischem Potential in elektrisch
leitendem Kontakt miteinander stehen und andererseits beide Materialien
mit einem Elektrolyten (beispielsweise einem aus Wasser bestehenden Feuchtigkeitsfilm)
in Kontakt stehen, kommt es zu Kontaktkorrosion.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung der eingangs genannten Art zu
schaffen, welche Kontaktkorrosion an den abzudichtenden Bauteilen
verringert oder ganz vermeidet.
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Diese Aufgabe wird bei einer Dichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Dichtungslage mit der Platte aus dem zweiten metallischen Material,
welches edler ist als das erste metallische Material, ein Dichtelement
umfaßt,
das an einem äußeren Randbereich
der Platte angeordnet ist, ein Elastomermaterial umfaßt und im
montierten Zustand der Dichtung den Spalt zwischen der Dichtungslage
und dem Bauteil, welches das erste metallische Material enthält, welches
unedler ist als Aluminium, im wesentlichen flüssigkeitsdicht abdichtet.
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Der erfindungsgemäßen Lösung liegt das Konzept zugrunde,
durch eine flüssigkeitsdichte
Abdichtung des Spalts zwischen der Dichtungslage und dem Bauteil,
welches das unedle metallische Material enthält, das Eindringen von Medien,
die zu einer Korrosion des unedlen metallischen Materials führen können, in
den Bereich zwischen der Dichtungslage und dem Bauteil, welches
das unedle metallische Material enthält, zu verhindern. Wenn solche
Medien, beispielsweise Spritzwasser, nicht von außen in den Zwischenraum
zwischen der Dichtungslage und dem das unedle metallische Material
enthaltenden Bauteil gelangen können,
so steht kein Elektrolyt zur Bildung eines Korrosionselements zur
Verfügung,
und die Korrosion des das unedle metallische Material, insbesondere
Magnesium, enthaltenden Bauteils kann verhindert werden.
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Das erste metallische Material kann
insbesondere Magnesium sein, und das zweite metallische Material,
welches edler ist als das erste metallische Material, kann insbesondere
ein Federstahl sein.
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Um eine besonders zuverlässige Abdichtung des
Spaltes durch das Dichtelement zu erzielen, wird vorzugsweise ein
Elastomermaterial für
das Dichtelement verwendet, welches relativ leicht verformbar ist.
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Um zu vermeiden, daß dieses
leicht verformbare Dichtelement beim Einspannen der Dichtung zwischen
den abzudichtenden Bauteilen übermäßig verformt
wird, wird das Dichtelement vorzugsweise im Kraftnebenschluß angeordnet.
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Dies kann beispielsweise dadurch
erfolgen, daß die
Platte der Dichtungslage, an welcher das Dichtelement angeordnet
ist, mit mindestens einer Sicke versehen ist, die eine Beschichtung
aufweist, welche ein Elastomermaterial enthält, wobei das Material der
Beschichtung der Sicke unter Einwirkung einer Druckkraft schwerer
verformbar ist als das Material des Dichtelements. Hierdurch wird
erreicht, daß die
Sicke im Krafthauptschluß und
das Dichtelement im Kraftnebenschluß liegt.
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Alternativ oder ergänzend hierzu
kann vorgesehen sein, daß die
Platte der Dichtungslage mit mindestens einer Sicke versehen ist,
die eine Beschichtung aufweist, welche ein Elastomermaterial enthält, wobei
das Material der Beschichtung eine höhere Shore-Härte aufweist
als das Material des Dichtelements.
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Das Vorsehen einer Sicke mit einer
Beschichtung, deren Material eine höhere Shore-Härte und/oder
eine schwerere Verformbarkeit aufweist als das Material des Dichtelements,
ist besonders zur Anwendung bei Dichtungen geeignet, welche nur eine
einzige Dichtungslage umfassen.
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Um zu vermeiden, daß sich an
der Außenseite
des Dichtelements ein Tropfen aus einem korrosionsfördernden
Medium, beispielsweise aus Spritzwasser, bildet, welcher mit der
Dichtungslage und mit dem das unedle metallische Material enthaltenden Bauteil
in Kontakt steht, erstreckt sich das Dichtelement vorzugsweise mindestens
bis zu einem äußeren Rand
der Dichtungslage, an welcher das Dichtelement angeordnet ist.
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Aus demselben Grund ist es von Vorteil, wenn
sich das Dichtelement mindestens bis zu einem äußeren Rand einer Dichtfläche des
abzudichtenden Bauteils, mit dem das Dichtelement im montierten Zustand
der Dichtung in Kontakt steht, erstreckt.
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Um die Tropfenbildung besonders wirksam zu
vermeiden, ist es günstig,
wenn das Dichtelement seitlich über
einen äußeren Rand
einer Dichtfläche des
abzudichtenden Bauteils, mit dem das Dichtelement im montierten
Zustand der Dichtung in Kontakt steht, übersteht.
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Besonders günstig ist es, wenn das Dichtelement
seitlich um mindestens ungefähr
1 mm, vorzugsweise um mindestens ungefähr 2 mm, über den äußeren Rand der Dichtfläche übersteht.
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Andererseits ist es von Vorteil,
wenn das Dichtelement seitlich um höchstens ungefähr 10 mm, vorzugsweise
um höchstens
ungefähr
6 mm, über den äußeren Rand
der Dichtfläche übersteht.
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Ferner ist es besonders vorteilhaft,
wenn das Dichtelement einen äußeren Rand
der metallischen Platte der Dichtungslage umgreift, weil auf diese
Weise besonders wirksam vermieden wird, daß sich am äußeren Rand der Dichtung Tropfen
aus korrosionsförderndem
Medium bilden, welche mit der metallischen Platte der Dichtungslage,
an der das Dichtelement angeordnet ist, und mit dem das unedle Metall enthaltenden
Bauteil in Kontakt stehen.
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Aus demselben Grund ist es von Vorteil, wenn
die Platte der Dichtungslage seitlich über einen äußeren Rand einer Dichtfläche des
abzudichtenden Bauteils, mit dem das Dichtelement im montierten Zustand
der Dichtung in Kontakt steht, übersteht.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung ist vorgesehen, daß das Dichtelement als ein lineares
Element ausgebildet ist, welches sich längs eines äußeren Randes der Dichtungslage
erstreckt.
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Eine besonders wirksame Abdichtung
gegen ein Eindringen von Spritzwasser in den Spalt zwischen der
Dichtung und dem angrenzenden Bauteil wird erzielt, wenn das Dichtelement
um den gesamten äußeren Rand
der Dichtungslage umläuft.
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Um eine ausreichende Verformbarkeit
des Dichtelements für
eine wirksame Abdichtung des Spalts zwischen der Dichtungslage und
dem das unedle Metall enthaltenden Bauteil zu gewährleisten, weist
das Dichtelement vor der Montage der Dichtung vorteilhafterweise
eine Höhe
von mindestens ungefähr
100 μm,
vorzugsweise von mindestens ungefähr 250 μm, auf.
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Andererseits ist es günstig, wenn
das Dichtelement vor der Montage der Dichtung eine Höhe von höchstens
ungefähr
600 μm,
vorzugsweise von höchstens
ungefähr
450 μm,
aufweist.
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Zum Erzielen einer guten Mikroabdichtung an
der Kontaktfläche
zwischen dem Dichtelement und dem das unedle Metall enthaltenden
Bauteil ist es günstig,
wenn das Dichtelement eine vergleichsweise geringe Shore-Härte von
höchstens
ungefähr 100,
vorzugsweise von höchstens
ungefähr
70, aufweist.
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Zur Vermeidung von Kontaktkorrosion
ist es ferner günstig,
wenn ein möglicher
Stromfluß zwischen
dem das unedle Metall enthaltenden Bauteil und der Dichtungslage
mit dem Dichtelement unterbunden wird.
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Deshalb weist das Dichtelement vorzugsweise
eine elektrische Isolationswirkung auf.
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Das Dichtelement kann neben dem Elastomermaterial
noch weitere Bestandteile enthalten.
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Die erfindungsgemäße Dichtung ist jedoch besonders
einfach herstellbar, wenn das Dichtelement vollständig aus
dem Elastomermaterial gebildet ist.
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Insbesondere kann vorgesehen sein,
daß das
Dichtelement einen additionsvernetzten Silikonkautschuk und/oder
einen kondensationsvernetzten Silikonkautschuk enthält.
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Wenn die Dichtung mindestens eine
erste Dichtungslage und eine zweite Dichtungslage, die jeweils eine
metallische Platte umfassen, umfaßt, so kann das Dichtelement
in besonders einfacher und wirksamer Weise in den Kraftnebenschluß gelegt werden,
indem vorgesehen ist, daß die
Platte der ersten Dichtungslage einen äußeren Randbereich aufweist,
der seitlich über
einen äußeren Rand
der Platte der zweiten Dichtungslage übersteht, und daß das Dichtelement
an der der zweiten Dichtungslage zugewandten Seite des äußeren Randbereichs
der ersten Dichtungslage angeordnet ist.
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Wenn die erfindungsgemäße Dichtung
zusätzlich
eine dritte Dichtungslage umfaßt,
die eine metallische Platte umfaßt, so kann vorgesehen sein, daß der äußere Randbereich
der Platte der ersten Dichtungslage seitlich über einen äußeren Rand der Platte der dritten
Dichtungslage übersteht
und daß an der
der dritten Lage zugewandten Seite des äußeren Randbereichs ein zweites
Dichtelement angeordnet ist, welches ein Elastomermaterial umfaßt und im montierten
Zustand der Dichtung den Spalt zwischen der ersten Dichtungslage
und einem der abzudichtenden Bauteile im wesentlichen flüssigkeitsdicht
abdichtet.
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Anspruch 22 ist auf eine Bauteilgruppe
gerichtet, welche ein erstes Bauteil und eine zweites Bauteil, wobei
mindestens eines der Bauteile ein metallisches Material enthält, welches
unedler ist als Aluminium, und eine zwischen dem ersten Bauteil und
dem zweiten Bauteil angeordnete erfindungsgemäße Dichtung umfaßt.
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Anspruch 23 ist auf die Verwendung
einer erfindungsgemäßen Dichtung
zur Anordnung zwischen zwei abzudichtenden Bauteilen, von denen
mindestens eines ein metallisches Material enthält, welches unedler ist als
Aluminium, gerichtet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der
zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
ausschnittsweise Draufsicht auf eine Zylinderkopfdichtung von unten;
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2 einen
schematischen Schnitt durch die Dichtung aus 1 und durch zwei an die Dichtung angrenzende
Bauteile (Motorblock und Zylinderkopf) in einem Randbereich der
Zylinderkopfdichtung;
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3 einen
der 2 entsprechenden schematischen
Schnitt durch eine zweite Ausführungsform
einer Zylinderkopfdichtung, welche drei Dichtungslagen und an beiden
Seiten der Dichtungsplatte der mittleren Lage jeweils ein Dichtungselement
aus einem Elastomermaterial umfaßt;
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4 einen
der 2 entsprechenden schematischen
Schnitt durch eine dritte Ausführungsform
einer Dichtung, welche nur eine einzige Dichtungslage umfaßt, die
an beiden Seiten ihrer Dichtungsplatte mit jeweils einem Dichtelement
aus einem Elastomermaterial versehen ist und benachbart zu den Dichtelementen
eine Sicke mit einer Beschichtung aus einem Elastomermaterial, welches weniger
leicht verformbar ist als das Elastomermaterial der Dichtelemente,
aufweist.
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Gleiche oder funktional äquivalente
Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte,
als Ganzes mit 100 bezeichnete Zylinderkopfdichtung weist
beispielsweise einen zweilagigen Aufbau auf, mit einer oberen Funktionslage 102 und
einer unteren Funktionslage 104.
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Die Zylinderkopfdichtung 100 weist
mehrere Durchgangsöffnungen,
beispielsweise Brennraum-Durchgangsöffnungen 106 und Fluid-Durchgangsöffnungen 110 sowie
Befestigungsmittel-Durchgangsöffnungen 112,
auf.
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Zur Abdichtung dieser Durchgangsöffnungen
sind die Funktionslagen 102, 104 der Zylinderkopfdichtung 100 mit
Sicken 114 versehen, welche die jeweilige Durchgangsöffnung umgeben.
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Ferner sind die Funktionslagen 102, 104 mit zusätzlichen
Sicken 116 versehen, welche zwischen den Befestigungsmittel-Durchgangsöffnungen 112 einerseits
und den die Brennraum-Durchgangsöffnungen 106 umgebenden
Sicken 114 andererseits verlaufen und sämtliche Brennraum-Durchgangsöffnungen 106 der
Zylinderkopfdichtung 100 umschließen.
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Die Sicken 114 und 116 können als
Vollsicke (mit einem Querschnitt, der einem abgeflachten U entspricht)
oder als Halbsicke (mit einem Querschnitt, der einem abgeflachten
Z entspricht) ausgebildet sein.
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Bei den in 2 dargestellten Sicken 114 handelt
es sich um Vollsicken mit einem zentralen Sickenkamm 115 und
seitliche Begrenzungen der Sicken bildenden Sickenfüßen 117.
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Bei den in 2 dargestellten Sicken 116 handelt
es sich um Halbsicken mit einem inneren Sickenrand 118 und
einem äußeren Sickenrand 119.
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Die Zylinderkopfdichtung 100 wird
zwischen einem ersten Bauteil 120, beispielsweise einem
Zylinderkopf, welches beispielsweise aus einer Aluminium-Legierung gebildet
ist, und einem zweiten Bauteil 122, beispielsweise einem Motorblock,
welches zumindest abschnittsweise aus einer Magnesium-Legierung
gebildet ist, angeordnet und bildet zusammen mit den Bauteilen 120 und 122 eine
Bauteilgruppe 124.
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Damit die Sicken 114 und 116 in
einfacher Weise in die Funktionslagen 102 beziehungsweise 104 eingeprägt werden
können
und im Betrieb des Motors ausreichende federelastische Eigenschaften aufweisen,
umfassen die Funktionslagen 102 und 104 jeweils
eine metallische Platte 126 bzw. 128 aus Federstahl.
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Wie aus 2 zu ersehen ist, erstreckt sich die
metallische Platte 128 der unteren Funktionslage 104,
welche im montierten Zustand der Zylinderkopfdichtung 100 an
dem zweiten Bauteil 122 anliegt, nicht bis zu dem äußeren Rand 130 der
der Zylinderkopfdichtung 100 zugewandten Dichtfläche 132 des zweiten
Bauteils 122, sondern endet in einem Abstand von mehreren
Millimetern vor diesem äußeren Rand 130.
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Die metallische Platte 126 der
oberen Funktionslage 102 weist hingegen einen äußeren Randbereich 134 auf,
welcher über
den äußeren Rand 136 der
metallischen Platte 128 der unteren Funktionslage 104 und über den äußeren Rand 130 der
Dichtfläche 132 des
zweiten Bauteils 122 seitlich übersteht.
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An der dem zweiten Bauteil 122 zugewandten
Unterseite 138 des Randbereichs 134 ist ein Dichtelement 140 aus
einem Elastomermaterial angeordnet, welches die Gestalt einer sich
längs des äußeren Randes 142 der
metallischen Platte 126 erstreckenden Dichtraupe mit einem
(im ungepreßten Zustand
der Zylinderkopfdichtung 100) im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist
und sich nach außen
bis an den äußeren Rand 142 der metallischen
Platte 126 erstreckt.
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Das Dichtelement 140 erstreckt
sich längs des äußeren Randes 142 um
den gesamten Umfang der oberen Funktionslage 102.
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Das Dichtelement 140 weist
eine (senkrecht zu den Hauptflächen
der metallischen Platte 126 gemessene) Höhe von ungefähr 250 μm bis ungefähr 450 μm auf. In 2 ist das Dichtelement 140
im Vergleich zu den metallischen Platten 126 und 128, welche
Dicken im Bereich von ungefähr
0,2 mm bis ungefähr
0,3 mm aufweisen, stark überhöht gezeichnet.
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Seine größte Höhe erreicht das Dichtelement 140 an
der Stelle, an welcher es im montierten Zustand der Zylinderkopfdichtung 100 an
dem äußeren Rand 130 des
zweiten Bauteils 122 anliegt.
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Durch die leichte elastische Verformbarkeit des
Dichtelements 140 dichtet das Dichtelement 140, welches
im montierten Zustand der Zylinderkopfdichtung 100 gegen
die Dichtfläche 132 des
zweiten Bauteils 122 gepreßt wird, den Spalt 144 zwischen
der oberen Funktionslage 102 und dem zweiten Bauteil 122 flüssigkeitsdicht
ab, so daß kein
Spritzwasser von außen
in diesen Spalt 144 eindringen kann.
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Ferner wirkt das Dichtelement 140,
welches aus einem elektrisch nichtleitenden Elastomermaterial gebildet
ist, als elektrischer Isolator zwischen dem zweiten Bauteil 122 und
der metallischen Platte 126 der oberen Funktionslage 102,
so daß ein
möglicher Stromfluß zwischen
dem Magnesium enthaltenden zweiten Bauteil 122 und der
metallischen Platte 126 der oberen Funktionslage
102 unterbunden
wird. Das Dichtelement 140 dient somit als sogenannter „ionischer
Isolator".
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Durch die Abdichtwirkung gegenüber von außen eindringendem
Spritzwasser und die elektrische Isolationswirkung des Dichtelements 140 wird verhindert,
daß es
zu einer Spaltkorrosion der Magnesium-Legierung des zweiten Bauteils 122 kommt.
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Ferner wird dadurch, daß das Element 140 über den äußeren Rand 130 der
Dichtfläche 132 des zweiten
Bauteils 122 hinaus übersteht,
und zwar um vorzugsweise ungefähr
2 mm bis ungefähr
5 mm, verhindert, daß sich
im äußeren Randbereich
des zweiten Bauteils 122 Wassertropfen bilden können, welche
bis zu der metallischen Platte 126 der oberen Funktionslage 102 reichen.
Solche Tropfen, die gleichzeitig mit der Magnesium-Legierung des
zweiten Bauteils 122 und dem Federstahl der metallischen
Platte 126 in Verbindung stehen würden, könnten ebenfalls zu einer Korrosion
der Magnesium-Legierung führen.
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Um die Ausbildung solcher korrosionsfördernder
Flüssigkeitstropfen
zu vermeiden, kann insbesondere vorgesehen sein, daß das Dichtelement 140 nicht
am äußeren Rand 142 der
metallischen Platte 126 endet, sondern diesen äußeren Rand 142 umgreift.
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Als vergleichsweise leicht verformbares, elektrisch
isolierendes Elastomermaterial für
das Dichtelement 140 kann beispielsweise ein Silikonkautschuk
verwendet werden.
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Geeignet ist insbesondere ein additionsvernetzender
Silikonkautschuk, welcher als Vernetzen H-Siloxan enthält und unter
der Bezeichnung „Elastosil" von der Firma Wacker
Polymer Systems GmbH & Co.
KG, Johannes-Hess-Straße
24, in 84489 Bughausen, Deutschland, vertrieben wird. Dieser Silikonkautschuk
weist im vernetzten Zustand eine Shore-Härte von ungefähr 50 auf.
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Alternativ oder ergänzend zu
einem additionsvernetzenden Silikonkautschuk kann auch ein kondensationsvernetzender
Silikonkautschuk verwendet werden.
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Bei der Montage der vorstehend beschriebenen
Zylinderkopfdichtung 100 liegen die Sicken 114 und 116 der
Funktionslagen 102 und 104 im Krafthauptschluß, während das
Dichtelement 140 aufgrund des Umstands, daß der äußere Rand 136 der metallischen
Platte 128 der unteren Funktionslage 104 gegenüber dem äußeren Rand 142 der
metallischen Platte 126 der oberen Funktionslage 102 zurückgezogen
ist, im Kraftnebenschluß liegt.
Hierdurch wird eine übermäßige Verformung
des vergleichsweise leicht verformbaren und weichen Dichtelements 140 vermieden.
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Eine in 3 dargestellte zweite Ausführungsform
einer Zylinderkopfdichtung 100 unterscheidet sich von der
vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, daß die Zylinderkopfdichtung
außer
der oberen Funktionslage 102 und der unteren Funktionslage 104 noch
eine zwischen den beiden Funktionslagen angeordnete Trägerlage 146 umfaßt, die
ebenfalls eine metallische Platte 148 aufweist, welche
jedoch nicht mit Sicken versehen ist und darum nicht aus Federstahl
gebildet sein muß, sondern
aus einem anderen Stahlblech gefertigt sein kann.
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Wie aus 3 zu ersehen ist, enden die metallischen
Platten 126 und 128 der beiden Funktionslagen
im Abstand vor dem äußeren Rand 130 der Dichtfläche 132 des
zweiten Bauteils 122 und im Abstand vor dem äußeren Rand 150 der Dichtfläche 152 des
ersten Bauteils 120, während
die metallische Platte 148 der Trägerlage 146 einen äußeren Randbereich 134 aufweist,
der sich seitlich über
die äußeren Ränder 142 und 136 der
Funktionslagen 102 bzw. 104 und über die äußeren Ränder 130 und 150 des
zweiten Bauteils 122 bzw. des ersten Bauteils 120 hinaus
erstreckt.
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Auf beiden Hauptflächen des
Randbereichs 134 ist jeweils ein Dichtelement 140 aus
einem Elastomermaterial angeordnet. Diese beiden Dichtelemente 140,
welche entsprechend dem Dichtelement 140 der ersten Ausführungsform
ausgebildet sind, sind an ihren äußeren Rändern durch
einen den äußeren Rand 154 der
metallischen Platte 148 der Trägerlage 146 überdeckenden
Steg miteinander verbunden, so daß das aus den beiden Teil-Dichtelementen 140 gebildete
Gesamt-Dichtelement 140' den äußeren Randbereich 134 der
metallischen Platte 148 vollständig umschließt.
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Im montierten Zustand dieser Ausführungsform
der Zylinderkopfdichtung 100 dichtet das untere Dichtelement 140a den
Spalt 144 zwischen der Trägerlage 146 und dem
zweiten Bauteil 122 ab, während das obere Dichtelement 140b den
Spalt 156 zwischen der Trägerlage 146 und dem
ersten Bauteil 120 flüssigkeitsdicht
gegen das Eindringen von Spritzwasser abdichtet.
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Durch die symmetrische Ausgestaltung
des Gesamt-Dichtelements 140' dieser
zweiten Ausführungsform
einer Zylinderkopfdichtung 100 wird eine Spaltkorrosion
auch dann wirksam verhindert, wenn sowohl das zweite Bauteil 122 als
auch das erste Bauteil 120 ein unedles Metall, wie beispielsweise Magnesium,
enthalten.
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Ferner bietet sich die vorstehend
beschriebene symmetrische Ausgestaltung des Gesamt-Dichtelements 140' insbesondere
dann an, wenn die Zylinderkopfdichtung 100 insgesamt spiegelsymmetrisch
zu der Trägerlage 146 ausgebildet ist
und auch in um 180° gedrehter
Lage verwendbar sein soll.
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Im übrigen stimmt die zweite Ausführungsform
einer Zylinderkopfdichtung 100 hinsichtlich Aufbau und
Funktion mit der ersten Ausführungsform überein,
auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 4 dargestellte dritte Ausführungsform
einer Zylinderkopfdichtung 100 unterscheidet sich von den
beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß diese
Zylinderkopfdichtung 100 nur eine einzige Funktionslage 102 und
keine weitere Lage aufweist.
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Die Funktionslage 102 umfaßt eine
metallische Platte 126 aus Federstahl, welche mit Sicken 114 und 116 versehen
ist.
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Ein äußerer Randbereich 134 der
metallischen Platte 126 steht seitlich über den äußeren Rand 130 der
Dichtfläche 132 des
zweiten Bauteils 122 und über den äußeren Rand 150 der
Dichtfläche 152 des
ersten Bauteils 120 über.
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Dieser äußere Randbereich 134 ist
sowohl an seiner Unterseite 138 als auch an seiner Oberseite 158 mit
jeweils einem Dichtelement 140 aus einem Elastomermaterial
versehen, wobei diese beiden Dichtelemente 140 durch einen
den äußeren Rand 142 der
Funktionslage 102 überdeckenden
Steg 160 aus einem Elastomermaterial miteinander verbunden sind
und somit ein zusammenhängendes
Gesamt-Dichtelement 140' bilden,
welches den äußeren Rand 142 der metallischen
Platte 126 umgreift und den äußeren Randbereich 134 der
metallischen Platte 126 vollständig einschließt.
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Die Dichtelemente 140 weisen
vorzugsweise einen gegenüber
einem halbkreisförmigen
Querschnitt abgeflachteren Querschnitt auf.
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Im montierten Zustand der Zylinderkopfdichtung 100 dichtet
das untere Dichtelement 140a den Spalt 144 zwischen
der Funktionslage 102 und dem zweiten Bauteil 122 flüssigkeitsdicht
ab, während
das obere Dichtelement 140 den Spalt 156 zwischen
der Funktionslage 102 und dem ersten Bauteil 120 flüssigkeitsdicht
gegen das Eindringen von Spritzwasser abdichtet.
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Um das Gesamt-Dichtelement 140' der dritten
Ausführungsform
einer Zylinderkopfdichtung 100 in den Kraftnebenschluß zu legen,
ist die in der Nähe des
Gesamt-Dichtelements 140' verlaufende
Sicke 116 beidseitig mit einer Beschichtung 162 aus
einem Elastomermaterial versehen, welches weniger leicht verformbar
ist und eine größere Shore-Härte aufweist
als das Elastomermaterial, aus dem die Dichtelemente 140 gebildet
sind.
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Durch diese Maßnahme wird vermieden, daß die Dichtelemente
140 beim Verspannen der Bauteile 120, 122 gegeneinander übermäßig verformt
wird.
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Als Material für diese Beschichtung 162 der Sicke 116 ist
beispielsweise ein Nitrilbutadienkautschuk (NBR) geeignet.
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Eine geeignete Zusammensetzung einer
Beschichtungsmasse zur Herstellung der Beschichtung 162 ist
die folgende:
- – 100 Gewichtsteile NBR-Polymer;
- – 50
Gewichtsteile Ruß;
- – 150
Gewichtsteile Füllstoffe,
beispielsweise Calciumsilikat;
- – 5
Gewichtsteile Vulkanisationshilfsmittel;
- – 15
Gewichtsteile Phenolharz; und
- – 900
Gewichtsteile Butoxyl (als Lösemittel).
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Die Dicke der Beschichtung 162 beträgt vorzugsweise
ungefähr
6 μm bis
ungefähr
100 μm.
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Im übrigen stimmt die dritte Ausführungsform einer
Zylinderkopfdichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion
mit den beiden ersten Ausführungsformen überein,
auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Die Dichtelemente 140 und
die Beschichtungen 162 der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
einer Zylinderkopfdichtung 100 werden vorzugsweise mittels
eines Musterdruckverfahrens, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens oder
eines Schablonendruckverfahrens, auf die jeweilige metallische Platte
aufgebracht.