DE29812037U1

DE29812037U1 - Zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE29812037U1
Application number: DE29812037U
Authority: DE
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 1997-07-19
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2008-07-08

Description

A 54 554 b Anm.: Elring Klinger GmbH

2. Juli 1998 Max-Eyth-Straße

b-07i 72581 Dettingen

ZyIinderkopfdichtung

Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung für Hubkolben-Verbrennungsmotoren, und zwar eine Zylinderkopfdichtung mit einer metallischen Dichtungsplatte, welche mehrere Durchgangsöffnungen aufweist, von denen wenigstens eine eine Brennraum-Durchgangsöffnung bildet, während andere dieser Durchgangsöffnungen für den Durchtritt beispielsweise von Schmieröl, Kühlwasser und Zylinderkopfschrauben durch die Zylinderkopfdichtung hindurch vorgesehen sind.

Anders als Zylinderkopfdichtungen, deren Dichtungsplatte aus einem verhältnismäßig dünnen Trägerblech besteht, welches beidseitig mit einer verhältnismäßig dicken Schicht aus einem sogenannten Weichstoff (meist ein Gemisch aus Fasern und/oder anderen Füllstoffen sowie einem elastomeren Bindemittel) beschichtet ist, und bei denen die Brennraum-Durchgangsöffnungen mit im Querschnitt C-förmigen, die Weichstoff-Schichten übergreifenden metallischen Bördelringen eingefaßt sind, können sich Zylinderkopfdichtungen mit einer metallischen Dichtungsplatte weniger gut an Unebenheiten der einander zugewandten Flächen von Motorblock und Zylinderkopf anpassen. Andererseits fordern die Motorenhersteller für moderne Verbrennungsmotoren mit immer höherer spezifischer Leistung mehr und mehr Zylinderkopfdichtungen mit einer metallischen Dichtungsplatte.

Deshalb sind schon Zylinderkopfdichtungen bekannt geworden (entsprechend der JP-A-6-84785), welche eine Dichtungsplatte aus einer überall ebenen Lage von Federstahlblech besitzen, die jedoch beidseitig und jeweils vollflächig mit einem Dich-

A 54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

tungsmaterial beschichtet ist, bei dem es sich um ein Gemisch aus anorganischen Fasern, gegebenenfalls einem weiteren anorganischen, pulverförmigen Füllstoff und einem elastomeren Bindemittel handelt; die Schichtdicke einer jeden der beiden Beschichtungen ist beträchtlich und kann bis zu 200 Jim betragen. Auch bei diesen bekannten Zylinderkopfdichtungen sind die Brennraum-Durchgangsöffnungen mit im Querschnitt C-förmigen, die Beschichtungen übergreifenden metallischen Bördelringen eingefaßt. Zum einen hat sich jedoch gezeigt, daß sich mit einer solchen Zylinderkopfdichtung eine zuverlässige und dauerhafte Abdichtung der Brennräume nicht gewährleisten läßt, und zum anderen sind auch die DauerStandfestigkeit und die Beständigkeit der Beschichtungen gegenüber den verschiedenen abzudichtenden Medien (Brenngase, Schmieröl und Kühlwasser) nicht über jeden Zweifel erhaben.

Aufgrund neuer, kostengünstigerer Gießverfahren für die Herstellung von Motorblöcken und Zylinderköpfen, vor allem aus Leichtmetallegierungen, treten in den Dichtflächen dieser Motorbauteile, zwischen denen die Zylinderkopfdichtung eingespannt wird, Poren auf, hervorgerufen durch beim Gießen entstehende Lunker und Lufteinschlüsse, welche bei der spanabhebenden Bearbeitung der Dichtflächen angeschnitten werden. Die Motorhersteller lassen dabei in den die Brennräume umgebenden Bereichen der Dichtflächen Poren mit einem Porendurchmesser von maximal 1,5 mm, in anderen Bereichen Poren mit einem Durchmesser von maximal 3 mm zu; es liegt aber auf der Hand, daß eine Zylinderkopfdichtung um ihre Durchgangsöffnungen herum auch derartige Poren in den Dichtflächen von Motorblock und Zylinderkopf zuverlässig abdichten muß.

A 54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

Überraschenderweise hat es sich nun gezeigt, daß sich diese Forderung mit einer Zylinderkopfdichtung der eingangs erwähnten Art dauerhaft erfüllen läßt, wenn erfindungsgemäß

(a) die Dichtungsplatte für die Brennraum-Durchgangsöffnung sowie für wenigstens eine der anderen Durchgangsöffnungen mit jeweils einer einen in sich geschlossenen Linienzug bildenden Sicke versehen wird, von denen mindestens die der Brennraum-Durchgangsöffnung zugeordnete Sicke lediglich die ihr zugeordnete Durchgangsöffnung umschließt, und wenn

(b) wenigstens auf eine der metallischen Hauptoberflächen der Dichtungsplatte den Sicken zugeordnete Dichtraupen aus einem mindestens eine elastomere Komponente enthaltenden Dichtungsmaterial aufgebracht werden, deren jede einen in sich geschlossenen und sich entlang einer Sicke erstreckenden Linienzug bildet.

Bei einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung muß nicht unbedingt für jede ihrer Durchgangsöffnungen eine Sicke vorgesehen sein, wohl aber für jede Brennraum-Durchgangsöffnung, und abgesehen von den Brennraum-Durchgangsöffnungen, deren jede von einer Sicke und einer Dichtraupe umschlossen wird, können andere Durchgangsöffnungen auch nur mit einer Dichtraupe versehen sein oder weder eine Sicke, noch eine Dichtraupe benötigen (z. B. Durchgangsöffnungen für Zylinderkopfschrauben). Auch sei noch darauf hingewiesen, daß, abgesehen von den Brennraum-Durchgangsöffnungen, mehrere der anderen Durchgangsöffnungen von einer diesen gemeinsamen Sicke samt zugeordneter Dichtraupe eingefaßt sein können.

A 54 554 b
2. Juli 1998
b-071

Schließlich können Durchgangsöffnungen der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung auch von mehreren Sicken und/oder mehreren Dichtraupen umfaßt sein.

Abgesehen davon, daß für erfindungsgemäße Zylinderkopfdichtungen geringere Mengen an verhältnismäßig teuren, plastischelastische Eigenschaften aufweisenden Dichtungsmaterialien benötigt werden als bei der Herstellung der vorstehend geschilderten bekannten Zylinderkopfdichtungen mit einer beidseitig vollflächig beschichteten metallischen Dichtungsplatte, erlaubt es die Erfindung, für die in unterschiedlich beanspruchten Bereichen der Zylinderkopfdichtung liegenden Dichtraupen auch Dichtungsmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften zu verwenden - in der Nachbarschaft einer Brennraum-Durchgangsöffnung also ein hochtemperaturbeständiges Dichtungsmaterial, in der Nachbarschaft einer Öl-Durchgangsöffnung ein ölbeständiges Dichtungsmaterial und in der Nachbarschaft einer Kühlwasser-Durchgangsöffnung ein gegen Frostschutzmittel beständiges Dichtungsmaterial, was natürlich nicht ausschließen soll, daß bei der Herstellung erfindungsgemäßer Zylinderkopfdichtungen für alle Dichtraupen dasselbe Dichtungsmaterial verwendet wird.

Wenn vorstehend davon die Rede ist, daß auf eine metallische Hauptoberfläche der Dichtungsplatte eine Dichtraupe aus Dichtungsmaterial aufgebracht ist, soll dadurch nur zum Ausdruck gebracht werden, daß die Dichtraupen nicht auf eine andere Beschichtung der metallischen Dichtungsplatte mit einem Dichtungsmaterial aufgebracht sind, es soll aber nicht ausgeschlossen werden, daß diejenigen Bereiche der metallischen Hauptoberfläche der Dichtungsplatte, auf die später Dicht-

A 54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

raupen aufgebracht werden, zunächst mit einem Klebstoff-ähnlichen Haftvermittler beschichtet werden.

Die metallische Dichtungsplatte einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung kann im wesentlichen aus einer einzigen Metallblechlage bestehen, sie kann aber auch aus mehreren Metallblechlagen zusammengesetzt sein. Im letztgenannten Fall kann eine Hauptoberfläche der Dichtungsplatte auch von einer glatten, d. h. ebenen Metallblechlage gebildet werden, während z. B. die eine Brennraum-Durchgangsöffnung umschließende Sicke in einer dieser glatten Außenlage benachbarten Metallblechlage ausgebildet ist; die dieser Sicke zugeordnete Dichtraupe wird dann auf die Außenseite der besagten Außenlage aufgebracht, erfindungsgemäß jedoch so, daß sich die Dichtraupe - in der Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung gesehen - dennoch entlang der Sicke erstreckt. Hieraus wird ersichtlich, daß bei Zylinderkopfdichtungen, bei denen die Dichtungsplatte zwei glatte Außenlagen und eine Mittellage aufweist, die um eine Brennraum-Durchgangsöffnung herum mit einer ringförmigen Vollsicke versehen ist, erfindungsgemäß die Außenseite der der Auswölbung der Sicke benachbarten Außenlage mit einer ringförmigen Dichtraupe versehen werden kann, welche (wieder in der Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung gesehen) über dem Kamm der Sicke liegt, während auf die Außenseite der anderen Außenlage eine oder zwei ringförmige Dichtraupen aufgetragen werden können, welche (wieder in der Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung gesehen) sich dem einen Sickenrand bzw. den beiden Sickenrändern entlang erstreckt bzw. erstrecken, wobei im Falle von nur einer Dichtraupe deren Mindestbreite auch der Breite der Sicke entsprechen kann und sich infolgedessen die eine Dichtraupe über beide Sickenränder erstreckt. Alternativ kann bei einer sol-

A 54 554 b
2. Juli 1998
b-071

chen Zylinderkopfdichtung aber auch nur eine der beiden Außenlagen mit Dichtraupen versehen sein.

Bei den Sicken erfindungsgemäßer Zylinderkopfdichtungen kann es sich um sogenannte Vollsicken oder um sogenannte HaIbsicken handeln - unter einer Vollsicke versteht man eine Sicke mit einem ungefähr U-förmigen Querschnitt, während der Querschnitt einer sogenannten Halbsicke ungefähr der Form eines liegenden flachen S entspricht. Bei einer Zylinderkopfdichtung, deren Dichtungsplatte im wesentlichen aus zwei Metallblechlagen besteht, von denen die eine mit einer Vollsicke versehen ist, kann die Auswölbung dieser Sicke der anderen Lage zugekehrt sein oder in die entgegengesetzte Richtung weisen.

Während es sich im Fall einer Vollsicke empfehlen kann, daß die dieser Sicke zugeordnete Dichtraupe die Sicke in deren ganzer Breite überdeckt (wieder in der Draufsicht auf die Zylinderkopfdichtung gesehen), sind aber auch andere Ausführungsformen möglich: Im Falle einer Halbsicke kann die Dichtraupe nur über der höchsten Stelle (auf die benachbarte Dichtfläche des Motorblocks bzw. des Zylinderkopfs bezogen) der Sicke liegen; im Falle einer Vollsicke, deren Auswölbung unmittelbar gegen eine Dichtfläche von Zylinderkopf oder Motorblock anliegt, kann auf die dieser Dichtfläche zugewandte Seite der gesickten Metallblechlage eine Dichtraupe aufgetragen werden, welche der Sickenauswölbung unmittelbar benachbart ist, oder können zwei die Sickenauswölbung zwischen sich aufnehmende Dichtraupen vorgesehen werden.

Wenn bei einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung nur auf eine der beiden Hauptoberflächen der Dichtungsplatte

A 54 554 b
2. Juli 1998
b-071

Dichtraupen aufgebracht werden, empfiehlt es sich, die Dichtraupen auf die zylinderkopfseitige Hauptoberfläche der Dichtungsplatte aufzubringen.

Wenn, wie dies bei erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtungen der Fall ist, die Abdichtung einer Brennraum-Durchgangsöffnung vornehmlich durch eine Sicke erfolgt, empfiehlt es sich, dafür Sorge zu tragen, daß die Sicke beim Anziehen der Zylinderkopfschrauben nicht zu sehr flachgedrückt wird, weil die Sicke sonst die für die Abdichtung im Motorbetrieb erforderlichen Rückfederungseigenschaften ganz oder überwiegend einbüßt; deshalb zeichnen sich bevorzugte Ausfuhrungsformen der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung dadurch aus, daß die Dichtungsplatte mindestens unmittelbar um ihre Brennraum-Durchgangsöffnung herum mehrere Metallblechlagen aufweist, wobei die Summe der Dicke der Metallblechlagen der Dichtungsplatte in einem die Brennraum-Durchgangsöffnung unmittelbar umgebenden ersten ringförmigen Bereich der Dichtungsplatte größer ist als in einem den ersten Bereich unmittelbar umgebenden zweiten ringförmigen Bereich der Dichtungsplatte, und daß die dieser Brennraum-Durchgangsöffnung zugeordnete Sicke sowie die der letzteren zugeordnete Dichtraupe in dem zweiten ringförmigen Bereich verlaufen. Diesbezüglich sei noch hinzugefügt, daß wenn vorstehend von mehreren Metal1-blechlagen die Rede ist, welche die Brennraum-Durchgangsöffnung umgeben, hierunter auch verstanden werden soll, daß eine Metallblechlage in einem ringförmigen Bereich um die Brennraum-Durchgangsöffnung herum auf sich selbst zurückgefaltet wurde und so um die Brennraum-Durchgangsöffnung herum zwei Lagen bildet.

A 54 554 b
2. Juli 1998
b-071

Es hat sich gezeigt, daß es bei erfindungsgemäßen Zylinderkopf dichtungen genügt, wenn die Dichtraupenbreite ungefähr 1 nun bis ungefähr 5 mm beträgt.

Aus Gründen der Dauerstandfestigkeit sollte die Schichtdicke der Dichtraupen nicht allzu groß sein, weshalb empfohlen wird, für eine einer Brennraum-Durchgangsöffnung zugeordneten Dichtraupe eine Schichtdicke von ungefähr 5 bis 15 Jim und vorzugsweise von ungefähr 10 bis 12 &mgr;&pgr;&igr; zu wählen. Hingegen können die Dichtraupen für weniger stark beanspruchte Durchgangsöffnungen eine größere Schichtdicke aufweisen, insbesondere eine Schichtdicke bis ungefähr 100 um.

Der Motorblock, gegebenenfalls aber auch der Zylinderkopf, eines Hubkolben-Verbrennungsmotors besitzt eine bereichsweise recht unterschiedliche Bauteilsteifigkeit, und zwar gerade in den an die Brennraum-Durchgangsöffnungen der Zylinderkopfdichtung angrenzenden Dichtflächenbereichen von Motorblock bzw. Zylinderkopf. Dieser bereichsweise unterschiedlichen Bauteilsteifigkeit kann dadurch Rechnung getragen werden, daß die Dichtraupen erfindungsgemäßer Zylinderkopfdichtungen eine Höhenprofilierung aufweisen, d. h. daß die Schichtdicke einer Dichtraupe längs der Dichtraupe variiert. Eine solche Höhenprofilierung läßt sich am einfachsten und kostengünstigsten dadurch erzielen, daß die betreffende Dichtraupe in an sich bekannter Weise im Siebdruckverfahren aufgebracht wird, und das Siebdruckverfahren erlaubt es auch, alle Dichtraupen einer Seite der Zylinderkopfdichtung in einem Arbeitsgang aufzubringen. Deshalb zeichnen sich bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung dadurch

-&THgr;&Agr;
54 554 b
2. Juli 1998
b-071

aus, daß die Dichtraupen als im Siebdruckverfahren erzeugte Dichtraupen ausgebildet sind.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert werden, wobei diese Zeichnungen mehrere unterschiedliche Ausführungsformen zeigen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße

Zylinderkopfdichtung für einen Vierzylindermotor und

Fig. 2A - 2H jeweils einen Schnitt entsprechend der Linie

2-2 aus Fig. 1 durch acht verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung .

Die Fig. 1 stellt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Zylinderkopfdichtung dar, welche vier Brennraum-Durchgangsöffnungen 10, 12, 14 und 16 sowie eine Reihe anderer Durchgangsöffnungen, wie Durchgangsöffnungen für Zylinderkopfschrauben, Kühlwasser und Schmieröl aufweist; von diesen anderen Durchgangsöffnungen wurden nur die folgenden mit Bezugszeichen versehen: vier Schraubendurchgangsöffnungen 18, 20, 22 und 24 für Zylinderkopfschrauben sowie drei Wasserdurchgangsöffnungen 26, 28 und 30 für Kühlwasser.

Eine Träger- oder Dichtungsplatte der Zylinderkopfdichtung wurde als Ganzes mit 32 bezeichnet.

- 10 A
54 554 b
2. Juli 1998
b-071

Die Fig. 1 läßt ein einen geschlossenen Linienzug bildendes Dichtelementsystem 34 erkennen, welches die Schraubenöffnungen 20, 22 und 24 sowie die Wasserdurchgangsöffnungen 26, 28 und 30 umschließt. Ein die Schraubendurchgangsöffnung 18 umschließendes und gleichfalls einen geschlossenen Linienzug bildendes Dichtelementsystem 36 sowie ein die Brennraum-Durchgangsöffnung 10 umschließendes Dichtelementsystem 38 sollen nun in verschiedenen Ausführungsformen anhand der Figuren 2A bis 2H näher erläutert werden, während es sich erübrigt, die die übrigen Durchgangsöffnungen der Zylinderkopfdichtung umschließenden Dichtelementsysteme zeichnerisch darzustellen und zu beschreiben, da die Dichtelementsysteme für die Brennraum-Durchgangsöffnungen 12, 14 und 16 dem Dichtelementsystem 38 entsprechen sollen und die Dichtelementsysteme für die übrigen Durchgangsöffnungen der Zylinderkopfdichtung, abgesehen von der geometrischen Gestalt der von diesen Dichtelementsystemen gebildeten Linienzüge, ebenso gestaltet sein sollen wie das Dichtelementsystem 36 für die Schraubendurchgangsöffnung 18.

In den Figuren 2A bis 2H wurden die Dichtungsplatten als Ganzes mit den Bezugszeichen 32A bis 32H gekennzeichnet, während für die in allen diesen Zeichnungsfiguren teilweise dargestellte Brennraum-Durchgangsöffnung überall das Bezugszeichen 10 und für die teilweise erkennbare Schraubendurchgangsöffnung überall das Bezugszeichen 18 verwendet wurde.

Bei der in Fig. 2A dargestellten Ausführungsform weist die Dichtungsplatte 32A eine metallische Trägerplatte 5OA aus einem Federstahlblech auf, an die für jede der Brennraum-Durchgangsöffnungen der Zylinderkopfdichtung eine ringförmige, die betreffende Brennraum-Durchgangsöffnung um-

- 11 A
54 554 b
2. Juli 1998
b-071

schließende Beilagescheibe 52A (sogenannter Stopperring) angeschweißt ist, insbesondere durch Laserschweißen. Jede der Brennraum-Durchgangsöffnungen wird von einer kreisringförmigen Vollsicke 54A der Trägerplatte 5OA umschlossen, wobei diese Sicke der Beilagescheibe 52A vorzugsweise unmittelbar benachbart ist. Die Dicke der Beilagescheibe 52A ist so bemessen, daß beim Anziehen der Zylinderkopfschrauben, d. h. beim Einspannen der Zylinderkopfdichtung zwischen Motorblock und Zylinderkopf, die Sicke 54A nicht vollständig und auch nicht so weit flachgepreßt werden kann, daß sie ihre erforderlichen Rückfederungseigenschaften ganz oder größtenteils einbüßt. Im Bereich der Sicke 54A ist die Trägerplatte 5OA beidseitig mit einem Dichtungsmaterial beschichtet, und zwar so, daß jede der Beschichtungen einen kreisringförmigen, zur benachbarten Brennraum-Durchgangsöffnung konzentrischen Streifen mit insbesondere überall gleicher Schichtstärke bildet, welcher vorstehend und im folgenden als Dichtraupe bezeichnet wurde bzw. wird - in Fig. 2A wurden die zur Brennraum-Durchgangsöffnung 10 konzentrischen Dichtraupen mit 56A bzw. 56A' bezeichnet. Wie sich der Fig. 2A entnehmen läßt, ist die Breite einer jeden dieser Dichtraupen 56A, 56A' etwas größer als die Breite der Sicke 54A. Vorstehend wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Schichtstärke der Dichtraupen in Umfangsrichtung des von der betreffenden Dichtraupe gebildeten Kreisrings auch variieren kann, und zwar abgestimmt auf die bereichsweise unterschiedliche Bauteilsteifigkeit von Motorblock und/oder Zylinderkopf.

Die in Fig. 2A teilweise erkennbare Schraubendurchgangsöffnung 18 wird von einer kreisringförmigen Halbsicke 58A der Trägerplatte 50A umschlossen, wobei auch die Halbsicke 58A konzentrisch zur Schraubendurchgangsöffnung 18 verläuft.

- 12 A
54 554 b
2. Juli 1998
b-071

Ferner ist die Trägerplatte 5OA auch im Bereich der Halbsicke 58A beidseitig mit einem Dichtungsmaterial beschichtet, welches auf jeder Seite der Trägerplatte 5OA einen kreisringförmigen Streifen aus dem Dichtungsmaterial bildet, der ebenfalls konzentrisch zur Schraubendurchgangsöffnung 18 verläuft; diese beiden Streifen aus Dichtungsmaterial bilden also wiederum Dichtraupen, welche in Fig. 2A mit 60A und 6OA' bezeichnet wurden und deren Breite etwas größer ist als die Breite der Halbsicke 58A.

Die Halbsicke 58A und die beiden Dichtraupen 60A, 60A' bilden also das in Fig. 1 dargestellte Dichtelementsystem 36, während das Dichtelementsystem 38 aus Fig. 1 bei der in Fig. 2A dargestellten Ausfuhrungsform gebildet wird von der Vollsicke 54A, den Dichtraupen 56A, 56A', der Beilagescheibe 52A und dem über der letzteren liegenden kreisringförmigen Bereich der Trägerplatte 50A.

Ebenso wie in den Figuren 2B bis 2H wurde auch in Fig. 2A die Dichtungsplatte zwischen den beiden Dichtelementsystemen 36, 38 unterbrochen, um die Quererstreckung der zeichnerischen Darstellung zu reduzieren.

Die in Fig. 2B dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2A nur dadurch, daß die Dichtraupen 56A' und 60A' fehlen, weshalb in Fig. 2B dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2A verwendet wurden, lediglich unter Austausch des Buchstabens "A" gegen den Buchstaben "B". Bei der in Fig. 2B dargestellten Ausführungsform sollen die Dichtraupen 56B und 60B auf der dem Zylinderkopf zügewandten Seite der Zylinderkopfdichtung liegen.

- 13 A
54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

Die in Fig. 2C dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2B lediglich dadurch, daß die von den Sicken gebildeten Vorsprünge und die Beilagescheibe nicht auf der dem Motorblock zugekehrten Seite der Zylinderkopfdichtung liegen, sondern vielmehr auf der dem Zylinderkopf zugewandten Seite der Dichtung. Infolgedessen wurden in Fig. 2C dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2B verwendet, jedoch unter Austausch des Buchstabens "B" gegen den Buchstaben "C".

Die in Fig. 2D dargestellte Ausführungsform ist weitgehend ähnlich wie die Ausführungsform nach Fig. 2A gestaltet, jedoch mit dem Unterschied, daß die Dichtungsplatte im wesentlichen von zwei Lagen aus Federstahlblech gebildet wird, von denen die eine, dünnere Lage auch einen sogenannten Stopperring bildet, der das Äquivalent zur Beilagescheibe 52A der Ausführungsform nach Fig. 2A darstellt. Die Dichtungsplatte 32D der in Fig. 2D dargestellten Ausführungsform besteht also im wesentlichen aus einer ersten, dickeren Lage 5OD und einer zweiten, dünneren Lage 50D', wobei ein zur Brennraum-Durchgangsöffnung 10 konzentrischer Ringbereich 50D" der Lage 5OD' um 180° zurückgefaltet wurde, um einen Stopperring ähnlich der Beilagescheibe 52A der Ausführungsform nach Fig. 2A zu bilden. Den Sicken 54A und 58A der Ausführungsform nach Fig. 2A entsprechende Sicken der Ausführungsform nach Fig. 2D wurden mit 54D bzw. 58D bezeichnet, die diesen Sicken zugeordneten Dichtraupen mit 56D bzw. 60D.

Hingegen wurden die den Dichtraupen 56A' und 60A' der Ausführungsform nach Fig. 2A entsprechenden Dichtraupen 56D¹ bzw. 6OD' der Ausführungsform nach Fig. 2D auf die Außenseite der bis auf ihren Ringbereich 5OD" glatten zweiten Lage 5OD' auf-

- 14 A
54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

getragen, jedoch so, daß sie in der Ansicht der Dichtungsplatte 32D von unten wieder die Sicken 54D bzw. 58D überdecken .

Die in Fig. 2E dargestellte Ausführungsform entspricht der Ausführungsform nach Fig. 2D mit Ausnahme der Tatsache, daß die Dichtraupen 56D' und 6OD' weggelassen wurden; deshalb wurden in Fig. 2E dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 2D, jedoch unter Austausch des Buchstabens "D" gegen den Buchstaben "E". Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2C sollen auch bei der in Fig. 2E dargestellten Ausführungsform die Dichtraupen 56E und 6OE auf der dem Zylinderkopf zugewandten Seite der Dichtungsplatte 32E liegen.

Auch die Fig. 2F zeigt wieder eine Ausführungsform, bei der die Dichtungsplatte nur einseitig mit Dichtraupen versehen ist, und zwar auf der dem Zylinderkopf zugewandten Seite der Zylinderkopfdichtung. Außerdem entspricht die in Fig. 2F dargestellte Ausführungsform der Ausführungsform nach Fig. 2E mit Ausnahme des Umstands, daß die zweite, glatte und dünnere Lage der Dichtungsplatte auf der dem Zylinderkopf zugewandten Seite der Zylinderkopfdichtung liegt und die Vorsprünge der beiden Sicken dem Zylinderkopf zugewandt sind. In Fig. 2F wurden deshalb dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2E verwendet, jedoch unter Austausch des Buchstabens "E" gegen den Buchstaben "F". In Fig. 2F bezeichnen also 50F die erste, dickere und gesickte Lage der Dichtungsplatte 32F, 50F' die zweite, dünnere und glatte Lage der Dichtungsplatte, 5OF" den zurückgefalteten Ringbereich der zweiten Lage 5OF', 54F und 58F die beiden Sicken der ersten Lage 50F sowie 56F und 60F die beiden den Sicken 54F bzw. 58F zugeordneten Dichtraupen,

- 15 A
54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

welche auf die Außenseite der zweiten Lage 5OF' aufgetragen wurden.

Während die Figuren 2A bis 2C im wesentlichen einlagige und die Figuren 2D bis 2F im wesentlichen zweilagige Dichtungsplatten zeigen, stellt die Fig. 2G eine Ausführungsform mit einer im wesentlichen dreilagigen Dichtungsplatte 32G dar. Diese Dichtungsplatte 32G besteht im wesentlichen aus einer dickeren Mittellage 80 sowie einer ersten und einer zweiten, jeweils etwas dünneren Außenlage 82 bzw. 84. Die Mittellage 80 ist bis auf eine in der Ansicht von oben oder unten kreisringförmige und zur Brennraum-Durchgangsöffnung 10 konzentrische Abkröpfung 80' glatt, während die Außenlage 82 und 84 gesickt sind, und zwar weist jede der Außenlagen eine zur Brennraum-Durchgangsöffnung 10 konzentrische und gegen die Mittellage 80 vorspringende Vollsicke 86 bzw. 88 sowie eine zur Schraubendurchgangsöffnung 18 konzentrische Halbsicke bzw. 92 auf, wobei die beiden Halbsicken derart gestaltet sind, daß sich zwischen den Sicken 86 und 90 bzw. 88 und zur Mittellage 80 parallele Bereiche der Außenlage 82 bzw. ergeben. Schließlich ist auf die Mittellage 80 eine wiederum kreisringförmige und zur Brennraum-Durchgangsöffnung 10 konzentrische Beilagescheibe 94 aufgeschweißt, welche zwischen der Brennraum-Durchgangsöffnung und der Abkröpfung 80' der Mittellage 80 liegt und deren Materialstärke so auf die Höhe der Abkröpfung abgestimmt ist, daß die Mittelebene des Laminats 80, 94 um die Brennraum-Durchgangsöffnung 10 herum in der Symmetriemittelebene der Dichtungsplatte 32G liegt und das besagte Laminat einen Stopperring für die beiden VoIlsicken 86 und 88 bilden kann. Die in Fig. 2G dargestellte Dichtungsplatte 32G ist wieder beidseitig mit die Sicken überdeckenden Dichtraupen 96, 98, 100 und 102 versehen.

- 16 A
54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

Die in Fig. 2H dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2G lediglich dadurch, daß an die Stelle der Mittellage 80 und der Beilagescheibe der Ausführungsform nach Fig. 2G eine Kombination aus einer Mittellage und einer weiteren, zu einem Bördelring umgeformten Lage tritt. Deshalb wurden in Fig. 2H dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2G verwendet mit Ausnahme der Bezugszeichen für die Mittellage und die in Fig. 2G dargestellte Beilagescheibe.

Die Fig. 2H zeigt eine verhältnismäßig dicke Mittellage 110, welche bis auf eine der Abkröpfung 80' der Ausführungsform nach Fig. 2G entsprechende Abkröpfung 110' glatt ist, sowie eine gleichfalls glatte, verhältnismäßig dünne und parallel zur Mittellage 110 verlaufende weitere Lage 112, welche um die Brennraum-Durchgangsöffnung 10 herum einen Bördelring bildet. Die Blechstärke der Lage 112 ist etwas größer als die Höhe der Abkröpfung 110', so daß die letztere zusammen mit dem Bördelring 114 einen Stopperring für die beiden VoIlsicken 86 und 88 bilden kann.

Die Fig. 2H zeigt also eine im wesentlichen vierlagige Dichtungsplatte 32H.

Als Dichtungsmaterial für die Herstellung der Dichtraupen werden die folgenden, als Beispiele bezeichneten Zusammensetzungen empfohlen:

- 17 A 54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

Beispiel 1

Additionsvernetzende Silikonkautschuke, wobei die folgenden Angaben Gewichtsteile darstellen:

100 Teile eines hundertprozentigen Silikonpolymers (ein solches flüssiges Silikonpolymer ist ohne Lösemittelzusatz für eine Beschichtung geeignet, z. B. im Siebdruckverfahren, und läßt sich mittels eines Vernetzers aushärten) 3 Teile eines Vernetzers 3 Teile eines Katalysators 0,5 Teile eines Entschäumungsmittels

Beispiel 2

Fluorelastomere (nach ASTM-D 1418-85) mit folgender Zusammensetzung:

100 Teile Fluorelastomer 30 Teile Ruß

70 Teile andere Füllstoffe 1,5 Teile Vulkanisationshilfsmittel 0,5 Teile eines Entschäumungsmittels 300 Teile eines geeigneten Lösemittels

i I:'·!! 7 &Mgr;

- 18 A
54 554 b
2. Juli 1998
b-071

Beispiel 3

100 Teile NBR-Polymer
50 Teile Ruß

150 Teile andere Füllstoffe
5 Teile eines Vulkanisationshilfsmittels 15 Teile eines geeigneten Harzes
900 Teile eines geeigneten Lösemittels

Beispiel 4
Molykote (Warenzeichen der Firma Dow Corning)

Als Dichtungsmaterial im Bereich der Brennraum-Durchgangsöffnungen eignet sich besonders ein Fluorkautschuk mit Calciumhydroxid, Bleioxid sowie einem peroxydischen Vernetzungsmittel .

Die Dichtungsmaterialien nach den obigen Beispielen 2 und 4 können gleichfalls für eine Verwendung im Bereich der Brennraum-Durchgangsöffnungen empfohlen werden, während sich die Dichtungsmaterialien nach den obigen Beispielen 1 und 3 besonders für eine Verwendung im Bereich anderer Durchgangsöffnungen der Zylinderkopfdichtung eignen.

Claims

- 19 A 54 554 b 2. Juli 1998 b-071 Ansprüche

1. Zylinderkopfdichtung mit einer metallischen Dichtungsplatte, welche mehrere Durchgangsöffnungen aufweist, von denen wenigstens eine eine Brennraum-Durchgangsöffnung bildet, wobei

(a) die Dichtungsplatte (32A; 32D) für die Brennraum-Durchgangsöffnung (10) sowie für wenigstens eine (18) der anderen Durchgangsöffnungen mit jeweils einer einen in sich geschlossenen Linienzug bildenden Sicke (54A, 58A; 54D, 58D) versehen ist, von denen mindestens die der Brennraum-Durchgangsöffnung (10) zugeordnete Sicke (54A; 54D) lediglich die ihr zugeordnete Durchgangsöffnung (10) umschließt, und

(b) wenigstens auf eine der metallischen Hauptoberflächen der Dichtungsplatte (32A; 32D) den Sicken zugeordnete Dichtraupen (56A, 56A', 60A, 60A'; 56D, 56D', 6OD, 60D') aus einem mindestens eine elastomere Komponente enthaltenden Dichtungsmaterial aufgebracht sind, deren jede einen in sich geschlossenen und sich entlang einer Sicke erstreckenden Linienzug bildet.

2. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, bei der wenigstens eine der Sicken mehrere (20, 22, 24, 26, 28, 30) der anderen Durchgangsöffnungen umschließt.

- 20 A
54 554 b
2. JuIi 1998
b-071

3. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Dichtraupen die zugeordnete Sicke in deren ganzer Breite überdeckt.

4. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtraupen auf die zylinderkopfseitige Hauptoberfläche der Dichtungsplatte aufgebracht sind.

5. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsplatte mindestens unmittelbar um die Brennraum-Durchgangsöffnung (10) herum mehrere Metallblechlagen (5OA, 52A) aufweist, wobei die Summe der Dicke der Metallblechlagen der Dichtungsplatte in einem die Brennraum-Durchgangsöffnung unmittelbar umgebenden ersten ringförmigen Bereich der Dichtungsplatte größer ist als in einem den ersten Bereich unmittelbar umgebenden zweiten ringförmigen Bereich, und daß die dieser Brennraum-Durchgangsöffnung zugeordnete Sicke (54A) sowie die der letzteren zugeordnete Dichtraupe (56A₇ 56A') in dem zweiten ringförmigen Bereich verlaufen .

6. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Brennraum-Durchgangsöffnung (10) zugeordnete Dichtraupe (56A, 56A') aus einem anderen Dichtungsmaterial besteht als die einer anderen Durchgangsöffnung (18) zugeordnete Dichtraupe (60A, 6OA').

7. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtraupenbreite ungefähr 1 bis ungefähr 5 mm beträgt.

- 21 -

A 54 554 b
2. Juli 1998
b-071

8. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Brennraum-Durchgangsöffnung (10) zugeordnete Dichtraupe (56A, 56A¹) eine mittlere

Schichtdicke von ungefähr 5 bis ungefähr 15 &mgr;&pgr;&igr;, vorzugsweise von ungefähr 10 bis ungefähr 12 &mgr;&pgr;&igr; aufweist.

9. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einer anderen Durchgangsöffnung (18) zugeordnete Dichtraupe (60A, 60A') eine mittlere Schichtdicke von bis ungefähr 100 um aufweist.

10. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtraupen als im Siebdruckverfahren erzeugte Dichtraupen ausgebildet sind.