DE3939572A1 - Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen - Google Patents
Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, wie
insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für
Verbrennungskraftmaschinen, mit einem in mindestens
einer der Durchgangsöffnungen eingesetzten und an den
Öffnungsrändern befestigten Einsatzring aus Metall.
Zur Verbesserung der Abdichtung und zur Erhöhung der
Belastbarkeit werden bei Zylinderkopfdichtungen in die
Durchgangsöffnungen für den Brennraum, das Kühlmittel,
das Schmiermittel oder die Befestigungsschrauben
ringförmige Einsatzringe eingelegt. Die Einsatzringe
in den Flüssigkeitsöffnungen bestehen dabei bevorzugt
aus Elastomeren oder Kunststoffen, während die
Einsatzringe in den Brennraumöffnungen aus Metallen
bestehen, die entsprechend außer einer hohen
Temperaturbeständigkeit und Medienbeständigkeit auch
eine hohe Druckfestigkeit besitzen. Das bevorzugt
verwendete Metall ist wegen seiner elastischen
Eigenschaften Stahl, und die metallischen Einsatzringe
sind bevorzugt gesickt oder profiliert, so daß sich am
Öffnungsrand der Einsatzring unter dem
Dichtpressungsdruck beim Einbau elastisch verformt und
dann mit seiner elastischen Rückverformungskraft
verbessert abdichtet.
Problematisch ist die für die Handhabung der Dichtung
bis zum Einbau und für ein störungsfreies
Funktionsverhalten im Betrieb erforderliche
Befestigung der Einsatzringe am Öffnungsrand der
Dichtungsplatte. Die für ein Ankleben oder
Anvulkanisieren beziehungsweise Anschweißen oder
Anlöten zur Verfügung stehende Schnittfläche am
Öffnungsrand der Dichtung oder am Außenumfang der
Einsatzringe ist insbesondere bei diesen Dichtungen
sehr klein, so daß derartige Befestigungen nur
aufwendig hergestellt werden können und vor allem im
motorischen Betrieb nicht betriebssicher sind.
Nach der DE-PS 19 61 237 oder auch der DE-PS 32 17 329
werden daher die metallischen Einsatzringe an den
Brennraumrändern von im Querschnitt U-förmigen
Einfassungen umhüllt, deren Schenkel ein- oder
beidseitig und gegebenenfalls nur mit lappenartigen
Vorsprüngen auf der Dichtungsplatte zur Befestigung
aufliegen.
Nach der DE-PS 24 50 914 oder dem DE-GM 81 02 660
bestehen die Einsatzringe aus dünnen
Metallblechscheiben mit beidseitigen
Weichstoffauflagen, wobei die Metallscheiben am
Außenumfang radiale Vorsprünge besitzen, die
wechselseitig abgebogen auf der Dichtungsplatte zur
Befestigung aufliegen.
Nach der DE-PS 28 31 317 ist ein profilierter
elastomerer Einsatzring etwa mittig am Innenumfang
eines Metallzylinders anvulkanisiert, dessen
beidseitig überstehenden Bereiche zur Befestigung
einfassungsartig über den Öffnungsrand und auf der
Dichtung aufliegend abgebogen sind.
Nach der EP-PA 00 41 906 und der EP-PA 01 87 554 sind
die Einsatzringe in die Dichtung am Öffnungsrand zur
Befestigung nach dem Nutfederprinzip eingeknöpft.
Alle diese Maßnahmen erfordern zusätzliche Bauteile,
zusätzliche Arbeitsschritte bei der Herstellung oder
sie können nur begrenzt beispielsweise nur bei
Einsatzringen aus leicht verformbarem Material
angewendet werden. Die Maßnahmen sind daher vielfach
unwirtschaftlich, nicht universell in allen
Einsatzfällen anwendbar, vielfach noch nicht
betriebssicher genug, und in Einzelfällen können sogar
die Befestigungsmaßnahmen das Abdichtverhalten der
Einsatzringe nachteilig beeinflussen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Flachdichtung gemäß Oberbegriff des
Hauptpatentanspruches zu schaffen, deren metallische
Einsatzringe mit einfachen und wirtschaftlichen
Maßnahmen betriebssicher am Öffnungsrand der Dichtung
befestigt sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine
Flachdichtung gelöst, deren Einsatzringe am
Außenumfang durch Prägen der Einsatzringe erzeugte und
abwechselnd von der Unterkante und der Oberkante der
Einsatzringe radial nach außen vorstehende,
lappenartige Vorpsrünge besitzen, deren axiale Höhe
maximal etwa gleich 10% der Einsatzringhöhe und deren
radiale Erstreckung maximal etwa gleich 10% der
radialen Wandstärke der Einsatzringe ist, und wobei
die Flachdichtung am Öffnungsrand korrespondierend zu
den montageseitigen Vorsprüngen der Einsatzringe
Ausnehmungen besitzt, in die bei der Montage die von
einer Einsatzringkante ausgehenden Vorsprünge
eingesetzt werden, so daß der Einsatzring nach seiner
Verdrehung an der Dichtung befestigt ist.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann jetzt der
Einsatzring relativ einfach und betriebssicher an der
Dichtungsplatte befestigt werden. Am Außenumfang der
Einsatzringe genügen etwa drei bis vier abwechselnd
von der Oberkante und von der Unterkante ausgehende,
radial vorstehende Vorsprünge zur Befestigung des
Dichtungsringes, je nach Anwendungsfall können jedoch
insbesondere bei Einsatzringen mit größeren
Durchmessern mehr als drei oder vier Vorsprünge am
Außenumfang der Einsatzringe angeordnet sein. Die
Vorsprünge sind dabei bevorzugt gleichmäßig über den
Einsatzringaußenumfang verteilt angeordnet. Zum
Einlegen der Einsatzringe in die Dichtungsöffnung sind
lediglich Ausnehmungen erforderlich, die zu den
montageseitigen Vorsprüngen der Einsatzringe
korrespondieren, so daß die Ausnehmungen je nach
Montagerichtung denen von der Oberkante oder denen von
der Unterkante der Einsatzringe entsprechen.
Nach dem Einsetzen der Ringe in die Öffnungen brauchen
die Ringe dann lediglich nur noch verdreht zu werden,
und die Ringe sind an der Dichtungsplatte nach
gegebenenfalls Einplanieren der Vorsprünge in die
Dichtung durch die beidseitig aufliegenden Vorsprünge
handhabungssicher befestigt. Zur Montage können dabei,
falls erforderlich, die Vorsprünge ein- oder
beidseitig axial nach außen vorstehend abgebogen sein,
so daß die eingesetzten Ringe verdreht werden können.
Nach dem Verdrehen der Ringe werden dann die
Vorsprünge zurückgebogen und in die Dichtung
einplaniert, so daß die Einsatzringe auch
verdrehsicher in der Dichtungsöffnung liegen.
Die Herstellung der lappenartigen Vorsprünge durch
Prägen der Einsatzringe im Randbereich am Außenumfang
ist relativ einfach durchzuführen. Gegebenenfalls kann
dabei das Prägen der Vorsprünge zusammen mit den
Sicken oder Einprägen des Dichtungsprofiles des
Einsatzringes vorgenommen werden. Dadurch werden
vorteilhaft die Kosten für zusätzliche Arbeitsschritte
und Werkzeuge wirtschaftlich reduziert. Die radiale
Erstreckung und ihre axiale Höhe soll dabei
zweckmäßigerweise maximal etwa gleich der radialen
Wandstärke der Ringe beziehungsweise gleich 10% der
Ringdicke sein. In einigen Anwendungsfällen genügen
aber schon radiale Erstreckungen der Vorsprünge und
eine axiale Höhe der Vorsprünge von minimal jeweils
1 mm als Untergrenze. Die Kontur der Vorsprünge ist
entsprechend der Herstellung bevorzugt etwa
halbkreisförmig, vom Außenumfang des Einsatzringes
ausgehend.
Durch die Erfindung ist somit eine Flachdichtung
geschaffen, deren Einsatzringe mit einfachen Methoden
handhabungssicher und betriebssicher am Öffnungsrand
befestigt sind. Die Herstellung der
Befestigungsmaßnahmen aus radialen Vorsprüngen der
Einsatzringe und korrespondierenden Ausnehmungen ist
relativ einfach, insbesondere weil die Ausnehmungen
und gegebenenfalls auch die Vorsprünge ohne
zusätzliche Arbeitsschritte hergestellt werden können.
Während die Erfindung sich bevorzugt auf
Weichstofflachdichtungen mit eingesetzten gesickten
oder profilierten Metallringen bezieht, kann sich die
Erfindung auch auf metallische Flachdichtungen
beziehen, und die Einsatzringe können bei
Zylinderkopfdichtungen außer in die Brennraumöffnung
auch in die Flüssigkeitsöffnungen oder in die
Schraubenbefestigungsöffnungen eingesetzt sein.
Anstelle der gesickten oder profilierten
Metalleinsatzringe können gegebenenfalls auch
metallische Trägerringe mit ein- oder beidseitigen
Weichstoffauflagen verwendet werden, oder die Ringe
können ganz aus Weichstoffmaterial, wie Faservliese,
Kunststoffe oder sogar Elastomere, bestehen.
Die Erfindung wird durch die sechs Abbildungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den erfindungsgemäß mit Vorsprüngen
ausgerüsteten Einsatzring in Aufsicht,
Fig. 2 den Einsatzring im Querschnitt in der
Linie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 den in die Dichtungsöffnung
eingesetzten Einsatzring aus Fig. 1 in Aufsicht,
Fig. 4 den eingesetzten Dichtungsring im
Querschnitt in der Linie IV-IV aus Fig. 3,
Fig. 5 den in die Dichtungsöffnung
eingesetzten Dichtungsring in fertig montierter
Form in Aufsicht,
Fig. 6 den fertig montierten Dichtungsring der,
Fig. 5 im Querschnitt der Linie VI-VI.
Im Aufsichtsbild der Fig. 1 ist (1) der Einsatzring
mit insgesamt sechs vom Außenumfang (4) radial nach
außen vorstehenden, eingeprägten, lappenartigen
Vorsprüngen (2, 3), wobei die Vorsprünge (2) von der
Oberkante und die Vorsprünge (3) von der Unterkante
des Einsatzringes ausgehen, so daß von jeder Kante
jeweils drei über den Umfang gleichmäßig verteilte
Vorsprünge (2, 3) ausgehen.
Das Querschnittsbild der Fig. 2 in der Linie II-II
der Fig. 1 zeigt den gesickten (5) Einsatzring (1)
mit einem von der Oberkante ausgehenden Vorsprung (2).
Der dahinterliegende, von der Unterkante ausgehende
Vorsprung (3) ist durch die gestrichelte Linie
angedeutet. Beide Vorsprünge (2, 3) sind für die
Montage axial nach außen aufgebogen.
Im Aufsichtsbild der Fig. 3 und dem Querschnittsbild
der Fig. 4 ist der Einsatzring (1) der Fig. 1 und
2 in die Brennraumöffnung (6) einer
Zylinderkopfdichtung (7) mit der Unterkante zuerst
eingelegt. Entsprechend sind am Öffnungsrand (8) von
der Unterkante des Einsatzringes (1) ausgehende
korrespondierende Ausnehmungen (9) angeordnet, so daß
beim Einsetzen des Einsatzringes (1) von oben die von
der Unterkante des Einsatzringes (1) ausgehenden
Vorsprünge (3) durch die Ausnehmungen (9) geschoben
werden können.
Im Aufsichtsbild der Fig. 5 ist der Einsatzring (1)
um einen Winkel (10) von etwa 10° gedreht, so daß nach
dem Einplanieren die Vorsprünge (2) auf der
Dichtungsoberseite (7) und die gestrichelt
angedeuteten Vorsprünge (3) auf der
Dichtungsunterkante aufliegen und den Einsatzring (1)
drehfest, handhabungssicher und betriebssicher am
Dichtungsrand (8) befestigen.
Das Querschnittsbild der Fig. 6 zeigt den Schnitt in
der Linie VI-VI aus Fig. 5 mit gesicktem (5)
Einsatzring (1) an der Brennraumöffnung (6), dessen
von der Oberkante ausgehenden Vorsprünge (2) und von
der Unterkante ausgehenden Vorsprünge (3) in den
Weichstoff der Dichtung (7) einplaniert sind.
Claims (5)
1. Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung
für Verbrennungskraftmaschinen, mit in
mindestens einer der Durchgangsöffnungen
eingesetzten und an den Öffnungsrändern
befestigten Einsatzringen aus Metall, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einsatzringe (1) am
Außenumfang (4) durch Prägen der
Einsatzringe (1) erzeugte und von der Unterkante
und der Oberkante der Einsatzringe (1) radial
nach außen vorstehende, lappenartige
Vorsprünge (2, 3) besitzen, und daß die
Flachdichtung (7) am Öffnungsrand (8)
korrespondierend zu den montageseitigen
Vorsprüngen (3) Ausnehmungen (9) besitzt, durch
die beim Einsetzen der Einsatzringe die
montageseitigen Vorsprünge (2 beziehungsweise 3)
geschoben werden, so daß die Einsatzringe (1)
nach dem Verdrehen um einen Winkel (10) an der
Flachdichtung (7) befestigt sind.
2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (2, 3) der
Einsatzringe (1) abwechselnd von der
Unterkante (3) und von der Oberkante (2) der
Einsatzringe (1) ausgehen, und daß die
Vorsprünge (2, 3) gleichermaßen verteilt am
Außenumfang (4) der Einsatzringe (1) angeordnet
sind.
3. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorsprünge (2, 3) der Einsatzringe (1) vor der
Montage axial nach außen stehend aufgebogen und
daß die Vorsprünge (2, 3) nach der Montage in
die Dichtung einplaniert sind.
4. Flachdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Flachdichtung (7) aus Weichstoff besteht, und
daß die Einsatzringe (1) aus gesicktem (5) oder
profiliertem Stahlblech bestehen.
5. Flachdichtung nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die axiale Höhe der Vorsprünge (2, 3) maximal
etwa gleich 1/10 der Einsatzringdicke (1) und
die radiale Erstreckung der Vorsprünge (2, 3)
maximal etwa gleich 1/10 der radialen Wandstärke
der Einsatzringe ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893939572 DE3939572A1 (de) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen |
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DE19893939572 DE3939572A1 (de) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3939572A1 true DE3939572A1 (de) | 1991-06-06 |
Family
ID=6394490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893939572 Withdrawn DE3939572A1 (de) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Flachdichtung, insbesondere zylinderkopfdichtung fuer verbrennungskraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
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