DE202009002162U1 - Metallische Flachdichtung - Google Patents

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Abstract

Metallische Flachdichtung
mit mindestens drei Metalllagen,
von denen mindestens zwei Aktivlagen bilden und
mindestens eine innen liegende Metalllage eine Isolationslage,
wobei mindestens eine Durchgangsöffnung für Fluide und mindestens zwei Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel durch die mindestens drei Dichtungslagen hindurchreichen,
wobei in die mindestens zwei Aktivlagen elastische Abdichtelemente eingeformt sind, die die mindestens eine Durchgangsöffnung für Fluide umschließen und
wobei die mindestens eine Isolationslage weitere Ausnehmungen in solchen Bereichen aufweist, in denen in den Aktivlagen keine Durchgangsöffnungen vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Ausnehmungen eine Gesamtfläche aufweisen, die mindestens 25% der massiven Fläche einer Aktivlage entspricht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine metallische Flachdichtung mit mindestens drei Metalllagen, die zur Abdichtung zwischen Bauteilen unterschiedlicher Temperatur verwendet wird. Große Temperatursprünge treten beispielsweise am Übergang vom kalten Zylinderkopf zum heißen Abgaskrümmer auf. Aber auch in anderen Bereichen, wie zum Beispiel beim Übergang vom Abgaskrümmer zum Turbolader, können hohe Temperaturdifferenzen festgestellt werden. Prinzipiell sind die metallischen Materialien der Bauteile auf diese Temperaturen ausgelegt. Ein häufiger Wechsel zwischen Betrieb und Stillstand und die damit verbundenen extremen Aufheizungen und Abkühlungen führen aber zu einem schnelleren Verschleiß der Bauteile. In den meisten der derzeit verwendeten metallischen Flachdichtungen kommt es zu einer vollständigen Wärmeübertragung zwischen den Bauteilen, wodurch auch die Dichtung selbst den extremen Aufheizungen und Abkühlungen uneingeschränkt ausgesetzt ist und damit einem erhöhten Verschleiß unterliegt.
  • In der WO 2008/128788 A1 wird eine metallische Flachdichtung vorgeschlagen, die aus drei Dichtungslagen aufgebaut ist, von denen jede mit einer Prägung versehen ist. Die Prägungen sind so gegeneinander versetzt, dass sich Luftpolster zur Isolation zwischen den Dichtungslagen ausbilden können. Zusätzlich steht eine der Dichtungslage über den Außenrand der anderen Dichtungslagen und der abzudichtenden Bauteile über und sorgt dafür, dass Kaltluft vom Fahrtwind zwischen die Dichtungslagen gelenkt wird, wodurch der Übergang zwischen den beiden abzudichtenden Bauteilen eine zusätzliche Kühlung erfährt. Die Prägungen in allen Dichtungslagen prägen sich aber im eingebauten Zustand in die Oberflächen der abzudichtenden Bauteile ein und beschädigen diese.
  • Eine metallische Flachdichtung mit geringer Wärmeübertragung ist weiterhin bereits aus der EP 0 470 790 A1 bekannt. Zwischen den Außenlagen, in denen nur die eigentlichen Dichtelemente eingebracht sind, weist diese eine mit konzentrischen Wellen versehene Dichtungslage auf. Die in die Lage eingeformten konzentrischen Wellen sorgen dafür, dass die Dichtung im unverspannten Zustand Luftpolster zwischen den Lagen aufweist. Die Luftpolster sollen die Wärmeübertragung zwischen den Außenlagen und damit zwischen den abzudichtenden Bauteilen beträchtlich verringern. Es hat sich aber gezeigt, dass unter den hohen Betriebstemperaturen, die zumindest von einer Seite auf diese eingeformten Wellen einwirken, die Dichtungslage mit den eingeformten konzentrischen Wellen an Festigkeit verliert. Dadurch büßen die Wellen Bauhöhe ein, was wiederum zur Folge hat, dass die Dichtung die im Schraubenbereich eingebrachte Kraft nicht mehr ausreichend auf die gesamte abzudichtende Fläche übertragen kann. Auch die Luftpolster werden kleiner und die Auflageflächen der Dichtungslagen aufeinander werden größer. Dadurch kann die Dichtung weder ihre Kernaufgabe, das Abdichten, erfüllen, noch kann sie die Wärmeübertragung in spürbarem Ausmaß verringern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es entsprechend, eine metallische Flachdichtung anzugeben, die ohne Beeinträchtigung ihrer Abdichtwirkung der Wärmeübertragung zwischen den von ihr abgedichteten Bauteilen dauerhaft und in beträchtlichem Ausmaß entgegenwirkt. Gegenüber konventionellen Dichtungen dürfen die Herstellkosten dabei nicht steigen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der metallischen Flachdichtung gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Erfindung betrifft also eine metallische Flachdichtung mit mindestens drei Metalllagen, von denen mindestens zwei Aktivlagen bilden, zwischen denen mindestens eine weitere Metalllage als Isolationslage eingebracht ist. Durch diese mindestens drei Dichtungslagen reichen mindestens eine Durchgangsöffnung für Fluide sowie mindestens zwei Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel hindurch. In die mindestens zwei Aktivlagen ist jeweils mindestens ein elastisches Abdichtelement eingeformt, das die mindestens eine Durchgangsöffnung für Fluide umschließt. Die mindestens eine Isolationslage weist darüber hinaus weitere Ausnehmungen auf, die in solchen Bereichen angeordnet sind, in denen in den Aktivlagen keine Durchgangsöffnungen vorhanden sind. Diese weiteren Ausnehmungen bilden somit Luftpolster zwischen den Aktivlagen und wirken der Wärmeübertragung zwischen diesen und damit auch zwischen den abzudichtenden Bauteilen entgegen. Um eine wirksame Reduktion der Wärmeübertragung zu erreichen ist es notwendig, dass die weiteren Ausnehmungen eine Gesamtfläche aufweisen, die mindestens 25% der massiven Fläche einer Aktivlage entspricht, d. h. der Fläche der Aktivlage ohne die in ihr vorhandene Fläche für Durchgangsöffnungen. Bevorzugt ist allerdings eine noch weitergehende Aussparung der Isolationslage, so dass die Gesamtfläche der Ausnehmungen mindestens 35%, insbesondere mindestens 40% der massiven Fläche einer Aktivlage entspricht.
  • Andererseits muss auch die mit den weiteren Ausnehmungen versehene Isolationslage eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um die Übertragung der Schraubenkräfte auf die Dichtfläche und insbesondere die Dichtelemente in den Aktivlagen sicherzustellen. Hierzu ist es sinnvoll, dass Gesamtfläche der weiteren Ausnehmungen maximal 90%, bevorzugt maximal 80% der massiven Fläche einer Aktivlage entspricht.
  • Produktionstechnisch ist dabei eine kreisförmige oder ovale Formgebung der weiteren Ausnehmungen besonders einfach. Auch Langlöcher oder Drei-, Vier- oder Vielecke können verwendet werden, wobei es grundsätzlich werkzeugtechnisch notwendig ist, dass diese mit abgerundeten Ecken ausgebildet werden. Üblicherweise werden die abgerundeten Ecken dabei Radien größer als 1,5 mm aufweisen. In ihrer kürzesten Erstreckungsrichtung wird ihre Länge – bei kreisrunden Ausnehmungen also der Durchmesser – mindestens 0,5 mm, bevorzugt mindestens 2 mm betragen. Herstellungstechnisch ist es bevorzugt, dass sämtliche weiteren Ausnehmungen dieselbe Form aufweisen. Für eine möglichst effiziente Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Fläche ist es im Hinblick auf den Erhalt der Festigkeit der Isolationslage jedoch meist vorteilhaft, wenn die weiteren Ausnehmungen unterschiedliche Formen und Größen aufweisen. Es bietet sich an, die weiteren Ausnehmungen gemeinsam mit den Durchgangsöffnungen in die Isolationslage zu stanzen.
  • Zur Festigkeit der Isolationslage trägt insbesondere eine homogene Verteilung der weiteren Ausnehmungen bei. Dies bedeutet, dass eine größere Anzahl kleinerer weiterer Ausnehmungen einer geringen Anzahl größerer weiterer Ausnehmungen vorzuziehen ist. Die weiteren Ausnehmungen sind oftmals genauso groß wie oder kleiner als die Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel. Auch bei kleinen Dichtungen wird die Anzahl der weiteren Ausnehmungen größer als 8, bevorzugt größer als 12, besonders bevorzugt größer als 15 sein. Die Obergrenzen der Anzahl weiterer Ausnehmungen wird nicht nur von der Mindestgröße der weiteren Ausnehmungen begrenzt, sondern auch vom Mindestabstand zwischen den weiteren Ausnehmungen. Um eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten, ist es notwendig, dass zwischen den weiteren Ausnehmungen untereinander, aber auch zwischen den weiteren Ausnehmungen und den Durchgangsöffnungen ein Mindestabstand von 1 mm, bevorzugt von 2,5 mm eingehalten wird. Der Abstand wird dabei jeweils senkrecht zu den Tagenten an den Außenrändern der weiteren Ausnehmungen bzw. Durchgangsöffnungen gemessen.
  • Ein weiterer Faktor, der die Festigkeit der Isolationslage beeinflusst, ist die Wahl des Materials. Wie bei metallischen Flachdichtungen üblich, werden meist Stähle eingesetzt. Dabei kann es sich um Kohlenstoffstähle oder Edelstähle handeln. Bei extremem Temperatureintrag kann es auch notwendig werden, Nickelbasislegierungen einzusetzen. Bleche mit einer Zugfestigkeit von mindestens 550 N/mm2 sichern die Festigkeit der Isolationslage zusätzlich ab.
  • Die Verwendung einer einzigen Isolationslage ist aufgrund des geringeren Herstellaufwands bevorzugt. In einzelnen Fällen kann es aber angebracht sein, dass an einer bestimmten Stelle ein Kontakt zwischen Isolationslage und nur einer der angrenzenden Aktivlagen gegeben ist, so dass kein Kontakt zur anderen angrenzenden Aktivlage entsteht. Hier kann es vorteilhaft sein, anstelle einer einzigen Isolationslage zwei Isolationslagen vorzusehen, bei denen dann zumindest ein Teil der weiteren Ausnehmungen gegeneinander versetzt sind oder zumindest nicht miteinander überlappen. In einer Weiterbildung können die weiteren Ausnehmungen beispielsweise auch an denselben Stellen vorhanden sein, wobei aber die weiteren Ausnehmungen in einer Isolationslage größer sind als in der anderen Isolationslage. Ein großer Flächenanteil gegeneinander versetzter weiterer Ausnehmungen in den beiden Isolationslagen bringt allerdings eine Reduktion der Festigkeit mit sich, so dass es meist bevorzugt ist, nur eine begrenzte Zahl weiterer Ausnehmungen gegeneinander zu versetzen.
  • Für die elastischen Eigenschaften der eingeformten Abdichtelemente ist es üblich, die mindestens zwei Aktivlagen aus einem federharten Stahl oder einem Federstahl auszubilden. Die federharten Eigenschaften können dabei auch nach dem Einformen der Abdichtelemente mittels thermischer Behandlung eingebracht werden. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, werden als Abdichtelemente meist Vollsicken oder Halbsicken eingeformt. Daneben ist es aber auch möglich, periodisch ausgebildete Dichtelemente einzusetzen, wie sie etwa in der unveröffentlichten Anmeldung EP 08002192 der Anmelderin offenbart sind. Die Dichtelemente können zur Aufrechterhaltung ihrer Elastizität über die Dauer des Betriebs der Dichtung auch mit einem Verformungsbegrenzer zusammenwirken. Als Beispiele sei auf die in der WO 2001/096768 A1 und der EP 1 298 364 B1 offenbarten Verformungsbegrenzer verwiesen.
  • In einer speziellen Ausführungsform kann auf einen separate eingebrachten Verformungsbegrenzer meist ganz verzichtet werden. Wird die mindestens eine Durchgangsöffnung für Fluide in der mindestens einen Isolationslage so gestaltet, dass sie – von der Durchgangsöffnung in den Aktivlagen betrachtet – bis hinter die in den Aktivlagen eingeformten Abdichtelemente reicht, kann die mindestens eine Isolationslage selbst als Verformungsbegrenzer für die Abdichtelemente wirken. Hierfür ist es bevorzugt, dass die gesamte Lagendicke der mindestens einen Isolationslage 0,1 bis 2,5 mm beträgt. Eine Aufteilung auf mehrere aufeinander gestapelte Isolationslagen ist deshalb meist nicht angebracht.
  • Wird die Isolationslage nicht gleichzeitig als Stopper verwendet, darf die gesamte Lagendicke der mindestens einen Isolationslage deutlich größer sein, wodurch dickere Luftpolster realisiert werden können. Im Allgemeinen wird die gesamte Lagendicke hier maximal 0,8 mm betragen. In diesem Fall ist es prinzipiell möglich, anstelle einer einzigen Isolationslage mehrere Isolationslagen einzusetzen, bei denen die Gestaltung der weiteren Ausnehmungen in den verschiedenen Isolationslagen unterschiedlich ist.
  • Die Isolationslage kann, muss aber nicht, an die Aktivlagen angrenzen. Das bedeutet, dass zwischen den Aktivlagen und der Isolationslage noch weitere Dichtungslagen angeordnet sein können, die ihrerseits beispielsweise Glattbleche sind. Auch auf der Außenseite der Aktivlagen können weitere Dichtungslagen angeordnet sein. Auch hierbei kann es sich um Glattbleche oder auch um weitere Aktivlagen handeln. Aufgrund der oben geschilderten negativen Erfahrungen mit Dichtungslagen, die zu ihrer Aufdickung über größere Flächenabschnitte eingeprägte Strukturen enthalten, ist eine Verwendung dieser Art von Dichtungslagen zwar prinzipiell möglich, aber nicht angeraten.
  • Die Isolationslage ist mit den an sie angrenzenden Dichtungslagen wie im Stand der Technik üblich mittels Punktschweißens oder lokaler formschlüssiger Verbindungsmethoden, wie etwa Nieten, Clinchen oder sonstigem Verstemmen verbunden. Im verbauten Zustand der Dichtung sind die auf die Flächen einwirkenden Drücke ausreichend, um eine für die Luftkammern ausreichende Dichtigkeit zu bewirken. Aus diesem Grunde ist es auch nicht notwendig, Luftkammern durch geschlossene linienförmige Verbindungen mit beiden angrenzenden Dichtungslagen abzuschließen, etwa mittels Linienschweißens.
  • Zur weiteren Reduktion des Wärmeübertrags kann es sinnvoll sein, die mindestens eine Isolationslage auf mindestens einer ihrer Oberflächen mit einer Isolationsbeschichtung zu versehen. In diesem Zusammenhang soll beispielhaft auf die in der EP 0 974 630 A1 offenbarte Beschichtung verwiesen werden.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen sind schematischer Natur und beschreiben lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Im Einzelnen zeigen:
  • 1 eine gesprengte Draufsicht auf die drei Lagen einer erfindungsgemäßen metallischen Flachdichtung am Beispiel einer einflutigen Flanschdichtung;
  • 2 eine Draufsicht auf die Isolationslage einer weiteren erfindungsgemäßen metallischen Flachdichtung;
  • 3 eine Teildraufsicht auf die Isolationslage einer erfindungsgemäßen metallischen Flachdichtung am Beispiel einer mehrflutigen Abgaskrümmerdichtung;
  • 4 in zwei Teilbildern (a) und (b) Schnittansichten erfindungsgemäßer metallischer Flachdichtungen; und
  • 5 eine Draufsicht auf die Isolationslage einer weiteren erfindunsgemäßen metallischen Flachdichtung wiederum am Beispiel einer einflutigen Flanschdichtung.
  • 1 zeigt in gesprengter Darstellung die drei Lagen 2, 4, 6 einer metallischen Flachdichtung 1. Die Durchgangsöffnungen für Fluide, 8,, reichen durch alle Lagen hindurch und werden in den Aktivlagen 2, 4 von konzentrisch zu ihnen angeordneten Sicken, im gezeigten Beispiel Vollsicken, 12 und 14, umgeben. Daneben zeigt jede der Dichtungslagen 2, 4, 6 jeweils zwei Durchgangsöffnungen 10 für Befestigungsmittel, die jeweils miteinander fluchten. Während die Aktivlagen 2, 4 außer den Sicken 12, 14 keine weiteren Strukturelemente aufweisen und ihre Oberflächen somit überwiegend glatt ausgebildet sind, weist die mittig zwischen den Aktivlagen 2, 4 angeordnete Isolationslage 6 zahlreiche Öffnungen 16, 18 auf, die jeweils annähernd kreisrund ausgebildet sind und eine geringere Größe als die Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel 10 aufweisen. Diese weiteren Ausnehmungen 16 und 18 verteilen sich über weite Teile der Isolationslage 18, sie sparen dabei aber ein ringförmiges Segment 28 aus, das, wenn die Dichtungslagen 2, 4, 6 miteinander verbunden sind, mit dem Bereich der Sicken 12, 14 in den Aktivlagen 2, 4 fluchtet. Das ringförmige Segment 28 bildet die Auflagefläche für die Sicken 12 und 14, so dass sich im Bereich dieses Segments 28 die Dichtlinie um die Fluiddurchgangsöffnung 8 ausbildet. Die Verbindung der Dichtungslagen 2, 4, 6 untereinander erfolgt beispielsweise mittels Punktschweißens oder Clinchens im Bereich der Punkte 26. Die Bereiche müssen dabei aber so angesiedelt sein, dass die Isolationslage 18 im entsprechenden Bereich keine Ausnehmung 16 aufweist.
  • 2 stellt nur eine Isolationslage 6 dar, die ähnlich wie in 1 mit mindestens zwei Aktivlagen 2, 4 zu einer mehrlagigen Flachdichtung 1 verbunden wird. Wieder befinden sich neben den Durchgangsöffnungen für Fluide und Befestigungsmittel, 8 und 10, noch weitere Ausnehmungen 16 und 18 in der Isolationslage 6. Wieder wird der später den Sicken in den Aktivlagen benachbarte Bereich 28 massiv ausgeführt, so dass sich eine durchgängige Dichtlinie ausbilden kann. Während die weiteren Ausnehmungen 18 in unmittelbarer Nachbarschaft zur Fluiddurchgangsöffnung 8 wie im vorhergehenden Beispiel alle im wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind, finden sich unter den weiteren Ausnehmungen 16 im Außenbereich der Isolationslage 6 verschiedene Geometrien. Neben kreisrunden weiteren Ausnehmungen werden vor allem langgestreckte Ovale ausgespart. Die benachbarten langgestreckten Stege garantieren eine ausreichende Festigkeit der gesamten metallischen Flachdichtung 1. die weiteren Ausnehmungen 16, 18 sind im wesentlichen symmetrisch um die Fluiddurchgangsöffnung 8 angeordnet, so dass eine regelmäßige Anordnung resultiert. Eine weitere Abwandlung gegenüber der Isolationslage 6 des vorgenannten Beispiels besteht in der Gestaltung der Ränder 20 und 22 der Isolationslage 6. Hier ist sowohl der Dichtungsaußenrand 20 der Isolationslage als auch der Rand 22 zur Fluidöffnung 8 als Bogenrand gestaltet, wodurch eine ausreichende Auflage für die üblicherweise gerade verlaufenden Ränder der Aktivlagen geboten wird und gleichzeitig der für eine Wärmeleitung von Aktivlagen 2, 4 zur Isolationslage 6 entgegenwirkt. Die Aktivlagen reichen dabei üblicherweise mindestens so weit, dass sie die Material-Vorsprünge in der Isolationslage 6 vollständig überdecken. Selbstverständlich kann ein Bogenrand am Außenrand unabhängig von einem Bogenrand an der Fluiddurchgangsöffnung 8 eingesetzt werden, ebenso wie ein Bogenrand an der Fluiddurchgangsöffnung unabhängig von einem Bogenrand am Außenrand Verwendung finden kann.
  • Auch 3 stellt nur eine Isolationslage 6 einer metallischen Flachdichtung 1 dar. Anders als die beiden vorhergehenden Beispiele handelt es sich dabei um eine Flachdichtung 1 mit mehreren Fluidöffnungen 8, von denen im dargestellten Dichtungsausschnitt zwei gezeigt sind. Die zur dargestellten Isolationslage 6 zugehörigen, nicht dargestellten, Aktivlagen weisen in der metallischen Flachdichtung eine im wesentlichen gleiche Außenkontur auf. Wie im Beispiel der 2 ist der Bereich 28, der in der zusammengebauten Flachdichtung 1 mit den Sicken der Aktivlagen fluchtet, frei von weiteren Ausnehmungen. Jenseits dieses Bereichs, in unmittelbarer Umgebung der Fluiddurchgangsöffnungen 8 sind hier allerdings auch keine weiteren Ausnehmungen vorgesehen. Die weiteren Ausnehmungen 16 erstrecken sich hier also ausschließlich im von den Fluiddurchgangsöffnungen abgewandten Bereich. Sie weisen sehr unterschiedliche Größen auf, wobei kreisrunde und langgestreckt-ovale weitere Ausnehmungen vorhanden sind. Anders als im Beispiel der 2 kann hier keine Regelmäßigkeit in der Anordnung der weiteren Ausnehmungen 16 festgestellt werden. Die Verteilung der weiteren Ausnehmungen erfolgt so, dass die dazwischen verbleibenden Stege gegeneinander versetzt sind und damit eine möglichst hohe Festigkeit der Isolationslage 6 bewirken.
  • 4(a) und 4(b) zeigen zwei Schnitte durch Abschnitte erfindungsgemäßer metallischer Dichtungen 1, jeweils von der Durchgangsöffnung für Fluide 8 bis zur Durchgangsöffnung für Befestigungsmittel 10 (in 4(a)) bzw. kurz davor (in 4(b)). In den beiden Darstellungen sind auch die angrenzenden Bauteile, die gegeneinander abgedichtet werden, 50 und 52 dargestellt. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Zylinderkopf 52 und einen Abgaskrümmer 50 handeln oder um einen Turbolader 52 und einen Abgaskrümmer 50. Die Dichtung, die im Schnitt der 4(a) dargestellt ist, entspricht weitgehend der zusammengesetzten Dichtung, die sich aus 1 ergibt, wobei jedoch die Isolationslage 6 nicht bis zum Rand der Durchgangsöffnung für Fluide 8 reicht, sondern nur bis in die Nähe der Sicken 12, 14 der Aktivlagen 2, 4. Die Isolationslage 6 bildet somit gleichzeitig ein Verformungsbegrenzungselement für die Sicken 12, 14.
  • In 4(b) erstreckt sich die Isolationslage 6 bis zum Rand der Durchgangsöffnung für Fluide 8. Als Verformungsbegrenzungselement ist hier auf der der Durchgangsöffnung 8 zugewandten Seite der Sicke 2 ein sogenannter Wellenstopper 24 in die Aktivlage 2 eingeformt.
  • 5 gibt eine weitere Ausführungsform einer Isolationslage 6 für eine erfindungsgemäße metallische Flachdichtung 1 wieder. Als zusätzliche Form einer weiteren Ausnehmung sind hier auch Rechtecke mit abgerundeten Ecken eingebracht. Die weiteren Ausnehmungen sind kranzförmig um die Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel 10 angeordnet. Darüberhinaus sind die schmalen Stege zwischen der Fluiddurchgangsöffnung 8 und den Dichtungsaußenrändern von weiteren Ausnehmungen gesäumt, die sehr nahe an die Ränder der Lage heranreichen. Diese Isolationslage 6 könne beispielsweise in der Dichtung nach 4(a) eingesetzt werden, da sie keinen Auflagebereich für Sicken bietet, sondern dazu geeignet ist, gleichzeitig die Funktion des Verformungsbegrenzers für die Sicken zu übernehmen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 2008/128788 A1 [0002]
    • - EP 0470790 A1 [0003]
    • - EP 08002192 [0012]
    • - WO 2001/096768 A1 [0012]
    • - EP 1298364 B1 [0012]
    • - EP 0974630 A1 [0017]

Claims (18)

  1. Metallische Flachdichtung mit mindestens drei Metalllagen, von denen mindestens zwei Aktivlagen bilden und mindestens eine innen liegende Metalllage eine Isolationslage, wobei mindestens eine Durchgangsöffnung für Fluide und mindestens zwei Durchgangsöffnungen für Befestigungsmittel durch die mindestens drei Dichtungslagen hindurchreichen, wobei in die mindestens zwei Aktivlagen elastische Abdichtelemente eingeformt sind, die die mindestens eine Durchgangsöffnung für Fluide umschließen und wobei die mindestens eine Isolationslage weitere Ausnehmungen in solchen Bereichen aufweist, in denen in den Aktivlagen keine Durchgangsöffnungen vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Ausnehmungen eine Gesamtfläche aufweisen, die mindestens 25% der massiven Fläche einer Aktivlage entspricht.
  2. Metallische Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gesamtfläche der weiteren Ausnehmungen mindestens 35%, bevorzugt mindestens 40% der massiven Fläche einer Aktivlage entspricht.
  3. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der weiteren Ausnehmungen maximal 90%, bevorzugt maximal 80% der massiven Fläche einer Aktivlage entspricht.
  4. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Ausnehmungen kreisförmig, oval, in Form von Langlöchern oder in Form von Drei-, Vier- oder Vielecken, jeweils mit abgerundeten Ecken ausgebildet sind.
  5. Metallische Flachdichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die abgerundeten Ecken der weiteren Ausnehmungen Radien größer als 1,5 mm aufweisen.
  6. Metallische Flachdichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Ausnehmungen jeweils einen Durchmesser oder eine Länge von mindestens 0,5 mm, bevorzugt von mindestens 2 mm haben.
  7. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der weiteren Ausnehmungen größer 8, bevorzugt größer 12, besonders bevorzugt größer 15 ist.
  8. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Isolationslage aus einem Stahl, insbesondere einem Kohlenstoffstahl oder einem Edelstahl, oder einer Hochtemperaturlegierung ausgebildet ist und in ihren massiven Bereichen glatte Oberflächen aufweist.
  9. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Aktivlagen aus einem federharten Stahl oder einem Federstahl gebildet sind und die in sie eingeformten Abdichtelemente Vollsicken, Halbsicken oder periodisch ausgebildete Dichtelemente sind.
  10. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mindestabstand zwischen Durchgangsöffnungen und/oder weiteren Ausnehmungen mindestens 1 mm, bevorzugt mindestens 2,5 mm beträgt.
  11. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Durchgangsöffnung für Fluide in der mindestens einen Isolationslage einen größeren Durchmesser aufweist als in den mindestens zwei Aktivlagen.
  12. Metallische Flachdichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in die mindestens zwei Aktivlagen eingeformten Dichtelemente nicht auf der mindestens einen Isolationslage aufliegen.
  13. Metallische Flachdichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Lagendicke der mindestens einen Isolationslage 0,1 bis 0,25 mm beträgt.
  14. Metallische Flachdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung für Fluide in der mindestens einen Isolationslage im wesentlichen gleich groß wie in den mindestens zwei Aktivlagen ist.
  15. Metallische Flachdichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Lagendicke der mindestens einen Isolationslage kleiner oder gleich 0,8 mm beträgt.
  16. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Isolationslage auf mindestens einer ihrer Oberflächen eine Isolationsbeschichtung aufweist.
  17. Metallische Flachdichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Isolationslage mit den mindestens zwei Aktivlagen nur lokal verbunden ist.
  18. Metallische Flachdichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Isolationslage mit den mindestens zwei Aktivlagen mittels Nieten, Toxen, Clinchen oder Punktschweißen verbunden ist.
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