DE8335479U1 - Dichtelement für Flachdichtungen - Google Patents
Dichtelement für FlachdichtungenInfo
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Description
Patentanwalt ... .. ' I I , I
Dip!.-'&pgr;- ''Viior .!«dkisch
7 Stuuc:^ ■: N. f/.cr.Ls^iaße 40
KAOO GmbH + Co. A 37 806/fro
Rosenbergstr. 22 - 9. DeZ. 1983
7100 Heilbronn
Die Erfindung betrifft ein Dichtelement für Flachdichtungen, vorzugsweise für Zylinderkopfdichtungen von
Verbrennungsmotoren, nach dem Oberbegriff des Anspruches
Flachdichtungen, wie Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungsmotoren,sind
üblicherweise plattenförmig ausgebildet und weisen Ausnehmungen auf, beispielsweise für
Kühlwasserdurchgänge, öldurchgänge und dergleichen. In Einbaulage werden diese Ausnehmungen durch Dichtelemente
abgedichtet, deren Kontur der Kontur der abzudichtenden Aussparungen entspricht. Die bekannten Dichtelemente bestehen
aus Weichgummi. Bei solchen Dichtelementen besteht das Problem, daß sie sich beim Einbaader Flachdichtungen
unregelmäßig verformen können, wenn die Flachdichtung mit
den eingesetzten Dichtelementen zwischen zwei Teilen, wie beispielsweise dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock,
eingespannt wird. Hierbei kommt es immer wieder vor, daß die aus Weichgummi bestehenden Dichtelemente verformt
werden, so daß sie nicht mehr über ihren gesamten Umfang auf den vorbestimmten Dichtflächen entlang dem Rand der
Ausnehmung anliegen. Auch während des Betriebes kann es infolge unterschiedlicher Werkstoffe der Motorenbauteile,
z.B. GG und Al,zu unterschiedlichen Temperaturdehnongen
kommen, die dann zu unzulässigen Verformungen mit darauffolgender Undichtheit des Dichtelementes führen. Darüber
hinaus altert der in eingebauten Zustand unter Spannung stehende Weichgummi durch Mediums-und Temperatureinfluß,
so daß er in seinen physikalischen Eigenschaften nachläßt und keine einwandfreie Abdichtung mehr gewährleistet. - &eegr; -
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Dichtelement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß
beim Einbau des Dichtelementes keine unzulässigen Verformungen auftreten und daß während der Gebrauchsdauer des
Dichtelementes die Alterung des Dichtelementmaterials keinen Einfluß auf die Abdichtung hat.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Dichtelement erfindungsgemäß
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Der im Dichtkörper untergebrachte Nachstellteil versteift das Dichtelement so, daß es beim Einbau der Flachdichtung
nicht unzulässig verformt wird. Es ist dadurch gewährleistet, daß das Dichtelement längs seines Umfanges
auf den vorbestimmten Dichtflächen entlang dem abzudichtenden Rand der Ausnehmung anliegt. Der Nachstellteil wird
beim Einbau der mit dem erfindungsgemäßen Dichtefenent versehenen
Flachdichtung ebenso wie der Dichtkörper elastisch verformt. Dadurch übt er in Einbaulage des Dichtelementes
auf dieses eine Rückstellkraft aus. Wenn daher das Elastomermaterial
des Dichtkörpers im Betrieb mit der Zeit altert, das heißt wenn die physikalischen Eigenschaften, wie unter
oj^e.
anderem z. B^ Elastizität des Dichtkörpers nachlassen, dann kann der Nachstellteil den Dichtkörper wieder so weit nachstellen, daß die für die Abdichtung notwendige Anpressung des Dichtelementes an den zugehörigen Dichtflächen sichergestellt ist. Erreicht wird dies dadurch, daß der Nachstellteil aus dem verformten Zustand in Richtung auf den unverformten Zustand des Dichtelementes die Rückstellkraft auf den Dichtkörper ausübt. Darüber hinaus kann der Nachstellteil, da er beim Einbau der Flachdichtung verformt wird, als Anschlag dienen, mit dem eine zu starke Verformung des Dichtkörpers sicher verhindert wird. Die Flachdichtung mit dem eingesetzten Dichtelement wird zwischen zwei abzudichtenden Teilen eingespannt,
anderem z. B^ Elastizität des Dichtkörpers nachlassen, dann kann der Nachstellteil den Dichtkörper wieder so weit nachstellen, daß die für die Abdichtung notwendige Anpressung des Dichtelementes an den zugehörigen Dichtflächen sichergestellt ist. Erreicht wird dies dadurch, daß der Nachstellteil aus dem verformten Zustand in Richtung auf den unverformten Zustand des Dichtelementes die Rückstellkraft auf den Dichtkörper ausübt. Darüber hinaus kann der Nachstellteil, da er beim Einbau der Flachdichtung verformt wird, als Anschlag dienen, mit dem eine zu starke Verformung des Dichtkörpers sicher verhindert wird. Die Flachdichtung mit dem eingesetzten Dichtelement wird zwischen zwei abzudichtenden Teilen eingespannt,
wobei das Dichtelement zusammengedrückt wird. Sobald der
Dichtkörper einen bestimmten Verformungsgrad erreicht hat, wird der Nachstellteil elastisch verformt, so daß der
Dichtkörper selbst nicht mehr weiter elastisch verformt wird. Somit ist ausgeschlossen, daß der Dichtkörper unzulässig
hoch beim Einbau zusammengedrückt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Flachdichtung mit
unterschiedlich gestalteten Dichtelementen,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in
Fig. 4 durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtelementes,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in
Fig. 2,
Fig. 4 das Dichtelement gemäß den Fig. 2 und 3 in
Draufsicht,
Fig. 5 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2
eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Dichtelementes,
Fig. 6 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2
eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Dichtelementes,
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Fig. 7 in Draufsicht einen Nachstellteil des
Dichte]ementes .gemäß Fig. 6,
Fig. 8 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2
eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Dichtelementes,
Fig. 9 in Draufsicht einen Nachstellteil des
Dichtelementes gemäß Fig. 8,
Fig. 10 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2
eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Dichtelementes.
Fig. 1 zeigt eine Flachdichtung 1 mit unterschiedlich gestalteten Ausnehmungen 2, an deren Rändern jeweils ein ringförmiges
'Dichfeelement 3 anliegt, mit dem diese Ausnehmungen im Einbauzustand
der Flachdichtung abgedichtet werden. Die Ausnehmungen 2 und somit die Dichtelemente 3 können unterschiedliche
Umrißformen haben, beispielsweise kreisförmig, oval oder eckig ausgebildet sein.
Fig. 4 zeigt ein Dichtelement- 3, das sich von einem Ende aus in Richtung auf sein anderes Ende stetig verbreitert und
dessen Enden teilkreisförmig gebogen sind. Das Dichtelementc3
hat einen Dichtkörper 4 (Fig. 2 und 3), der aus Weichgummi besteht, aber auch aus jedem anderen geeigneten Dichtwerkstoff
hergestellt sein kann. Außerdem hat der Dichtkörper 4 einen Nachstellteil 5, der im Dichtkörper 4 untergebracht
ist. Der Dichtkörper 4 hat an seiner Ober-und Unterseite 6 und 7 jeweils drei Dichtrippen 8 und 9, die in gleichen
Abständen nebeneinander angeordnet sind und sich in Umfangs-
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richtung des Dichtelementes 3 erstrecken. Die Dichtrippen 8, liegen einander gegenüber und verjüngen sich in Richtung
auf ihr freies Ende, das abgerundet ist. Die nebeneinanderliegenden Dichtrippen gehen außerdem bogenförmig gekrümmt
ineinander über. Auf diese Weise werden zwischen benachbarten Dichtrippen 8 bzw. 9 jeweils Rillen 10 und 11 gebildet.
Die Dichtrippen 8 bzw. 9 haben gleiche Höhe, so daß ihre freien Enden jeweils in zueinander parallelen
Ebenen 12 und 13 liegen. Der Dichtkörper 4 hat in ;Urafangsrichtung
des Dichtelementes verlaufende und parallel zueinander liegende Außenseiten 14 und 15, die senkrecht zu den
Ebenen 12 und 13 sowie in halber Dicke des Dichtkörpers
liegen (Fig. 2). Der Nachstellteil 5 verläuft über den gesamten Umfang des Dichtelementes 3, so daß über die gesamte
Länge des Dichtelementes eine Nachstellwirkung auf den Dichtkörper 4 ausgeübt werden kann. Im Ausführungsbeispiel sind
auf der Ober-und Unterseite 6 und 7 jeweils Dichtrippen 8 und 9 vorgesehen. Es können - je nach Einbau-und Dichtverhältnissen
- auch nur auf einer Seite Dichtrippen vorgesehen sein. Ebenso kann die Zahl der Dichtrippen auf der
Ober-und Unterseite je nach Einbau-und Dichtverhältfiissen gewählt werden. Beim Einbau werden die Dichtrippen 8 und 9
elastisch auf das Einbaumaß 16 zusammengedrückt, wobei das Material der Dichtrippen seitlich in die Rillen 10 und 11
verdrängt wird.
Der Nachstellteil 5 ist im Bereich der Dichtrippen 8 und 9
angeordnet und verläuft in Umfangsrichtung wellenförmig (Fig. 3). Er verläuft abwechselnd bis zur Ober-und Unterseite
6 und 7 des Dichtkörpers 4. Der Nachstellten^5 erstreckt
sich von der Außenseite 15 aus bis etwa in halbe Breite der an der Innenseite 14 liegenden Dichtrippe 8 bzw. 9 (Fig. 2). Der Nachstellteil
5 ist elastisch verformbar und besteht vorzugs-
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weise aus einem bandförmigen Federstahl. Es kann aber auch jedes andere geeignete Material verwendet werden, beispielsweise
eine Kupferberyllium-Legierung. Beim Einbau des Dichtelemsntes 3 werden zunächst die Dichtrippen 8 und 9
elastisch zusammengedrückt. Je nach der gewählten Federsteifigkeit des Nachstellteiles 5 wird ab einem vorgegebenen
Verformungsgrad der Dichtrippen der Nachstellteil 5 elastisch verformt. Hierbei wird durch den Nachstellteil
5 eine in Richtung auf den unverformten Zustand des-Dichtkörpers
4 wirkende Rückstellkraft erzeugt. Da der Nachstellteil 5 wellenförmig ausgebildet ist, wird über seine
gesamte Länge bzw. über den gesamten Umfang des Dichtringes eine gleich große Rückstellkraft erzeugt. Beim Einbau der
Flachdichtung 1 mit den eingelegten Dichtelementen 3 wirkt der Nachstellteil 5 als Anschlag, mit dem die Verformung
des Dichtkörpers 4 begrenzt werden kann. Der Nachstellteil 5 erzeugt eine dem Zusammendrücken der Dichtrippen 8, 9
entgegengerichtete Kraft und verhindert dadurch, daß diese unzulässig stark verformt werden.
Da der Nachstellteil 5 in .Einbaulage elastisch verf-ormt
ist, übt er auf den Dichtkörper 4 ständig eine Rückstellkraft auf. Wenn das Material des Dichtkörpers 4 daher mit
der Zeit altert und dessen Eigenschaften'nachlassen, dann wird dies durch den Nachstellteil 5 wieder ausgeglichen. Entsprechend
den nachlassenden Spannungswerten wird der Dichtkörper 4 vom Nachstellteil 5 wieder gegen die zugehörige
Dichtfläche gedrückt, so daß die Dichtwirkung trotz Alterung des Dichtkörpers nicht beeinträchtigt wird. Die Nachstellbzw.
Rückstellkraft kann durch geeignete Wahl des Materials und durch entsprechende Formgebung des Nachstellteiles an
das Material des Dichtkörpers 4 angepasst werden. Infolge der wellenförmigen Ausbildung wird eins gleichmäßige
elastische Verformung des Nachstellteiles 5 erreicht, der
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über den gesamten Umfang des Dichtelementes 3 eine annähernd konstante Rückstellkraft auf den Dichtkörper ausübt. Da
der Nachstellteil 5 bandförmig ausgebildet ist und quer zur Innen-und Außenseite 14 und 15 des Dichtkörpers 4 liegt,
wird beim Einbau der Flachdichtung 1 mit den Dichtelementen 3 sicher verhindert, daß das Dichtelement vom Rand der abzudichtenden
Ausnehmung 2 unbeabsichtigt abhebt.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines ringförmigen Dichtelementes
3a. Es" hat ebenfalls den Dichtkörper 4a und den Nachstellteil 5a. Der Nachstellteil 5a kann - entsprechend der Ausführungsform
gemäß den Fig. 2-4 - aus Federstahl bestehen, aber auch aus jedem anderen geeigneten Material, beispielsweise
einer Kupferberyllium-Legierung oder aus Kunststoff hergestellt sein. Auf der Ober-und Unterseite 6a und 7a
des Dichtkörpers 4a sind jeweils zwei Dichtrippen 8a und 9a vorgesehen, die entsprechend der vorherigen Ausführungsform einstückig mit dem übrigen Teil des Dichtkörpers ausgebildet
sind und gleiche Formgebung wie die Dichtrippen der vorigen Ausführungsform haben. Die Dichtrippen 8a, 9a
erstrecken sich ebenfalls in Umf angsrichtung des Ddchtelementes 3a. Die an der Oberseite 6a vorgesehenen Dichtrippen 8a
schließen an die Außenseite 15a des Dichtkörpers 4a an, während die an der Unterseite 7a vorgesehenen Dichtrippen
9a an die Innenseite 14a anschließen. Die Innen-und Außenseite 14a, 15a verlaufen parallel zueinander sowie senkrecht
zu den die freien Enden der Rippen 8a, 9a enthaltenden Ebenen 12a, 13a. Der Nachstellteil 5a besteht aus einer
Scheibe, deren äußerer und innerer Rand 17 und 18 entgegengesetzt zueinander aus der Scheibenebene gebogen ist.
Die abgebogenen Ränder 17, 18 liegen mit ihren Stirnseiten 19 und 20 in der Ober-und Unterseite 6a, 7a des Dichtkörpers
4a. Bis auf diese Stirnseiten 19, 20 ist der Nachstellteil 5a vollständig im Dichtkörper 4a eingebettet. Der
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abgebogene innere Rand 18 liegt nahe benachbart zur.Innenseite
14a, während der äußere Rand 17 benachbart zur Außenseite
15a vorgesehen ist, jedoch von dieser größeren Abstand hat als der Rand 18 von der Innenseite 14a. Der
scheibenförmig ausgebildete Nachstellteil 5a ist einfach
herzustellen. Bis auf die abgebogenen Ränder 17, 18 verläuft er parallel zur Ober-bzw. Unterseite 6a bzw. 7a des
Dichtkörpers 4a. Die Ränder 17, 18 liegen im Bereich der Dichtrippen 8a, 9a, in Axialrichtung des Dichtelementes· 3a
gesehen. Außerdem sind die Ränder 17, 18 entgegengesetzt zu den axial benachbarten Dichtrippen 8a und 9a abgebogen.
In der Einbaulage wird das Dichtelement 3a auf das Dichtmaß 16a zusammengedrückt. Dies wird durch elastische Verformung
der Dichtrippen 8a und 9a erreicht, wie dies anhand des Ausführungsbeispieles gemäß den Fig. 2 bis 4 erläutert
worden ist. Da die Dichtrippen 8a, 9a nur am radial äußeren und inneren Rand des Dichtelementes 3a vorgesehen sind, ergibt
sich beim Zusammenpressen des Dichtelementes ein Kippmoment. Wenn nämlich das Dichtelement 3a zwischen zwei gegeneinander
abzudichtenden Teilen eingespannt wird, dann liegen die einander zugewandten Seiten dieser Teile in
Höhe der in Fig. 5 angedeuteten Linien 21 und 22. Beim Zusammendrücken der Dichtrippen 8a, 9a auf ,das Dichtmaß
16a wird das Dichtelement.3a außerdem so gekippt, daß das Nachstellteil 5a elastisch verformt wird. Somit wird mittels
des elastisch verformten Nachstellteiies 5a eine Rückstellkraft auf die Dichtrippen 8a, 9a ausgeübt.
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- 14 * in Abhängigkeit der Einbauhöhen zugeordnete
Sollte während des Einsatzes des Dichtelementes der Dichtkörper 4a altern, dann erfolgt selbsttätig eine Nachstellung
über den Nachstellteil 5a, indem dieser entsprechend der nachlassenden Spannungswerte des Dichtkörpers
in Richtung auf seine unverformte Stellung zurückfedert und dadurch wieder für den notwendigen Anpressdruck der
Dichtrippen 8a, 9a an den abzudichtenden Teilen sorgt. Bei maximaler Verpressung des Dichtkörpers 4a, zumindest
bei Verpressung auf das Dichtmaß 16a, können die abgebogenen Ränder 17, 18 des Nachstellteiles 5a sich unmittelbar an
den abzudichtenden Teilen abstützen, so daß die maximal zulässige Verformung der den Rändern 17, 18 jeweils benachbarten
Dichtrippen 8a,9a begrenzt wird. Durch die entgegengesetzt zu den axial benachbarten Dichtrippen 8a, 9a
abgebogenen Ränder 17 und.18 des Nachstellteiles 5a wird
in koreriruktiv einfacher Weise an den Dichtrippen die funktionstechnisch erforderliche Dichtanpressung erzeugt
bzw. gesteuert.
Die Ausführung gemäß Fig. 5 hat ferner den Vorteil, daß infolge der Verschränkung des Nachstellteiles 5a verhältnismäßig
große Toleranzen bezüglich der Einbauhöhe bzw. der Flachdichtung ausgeglichen werden können. Dadurch sind für
solche Flachdichtungen 1 nicht jeweils unterschiedliche,&Ggr;
Dichtelemente erforderlich. Die Dichtelelmenfce 3a sind so ausgelegt, daß sie die maximal möglichen Einbautoleranzen
ausgleichen können. Der Nachstellteil 5a gewährleistet hierbei, daß bei kleinster Einbauhöhe der
Flachdichtung die Dichtrippen 8a, 9a - die in ihrer Höhe ebenfalls auf das maximal mögliche Einbaumaß abgestimmt
sind - nicht unzulässig stark verformt werden. Sobald nämlich die ZDichtrippen 8a, 9a den für das Elastomer
maximal zulässigen Verformungsgrad erreicht haben, wird der Nachstellteil 5a elastisch verformt und dadurch die
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Dichtrippen bzw. das Dichtmaterial vor Überbeanspruchung
geschützt. Darüber hinaus gewährleistet der Nachstellteil 5a, daß das Dichtelement 3a beim Einbau bzw. im
Einsatz seine Einbaulage entsprechend der vorgegebenen Kontur in der abzudichtenden Ausnehmung 2 beibehält.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 6 und 7 wird als
Nachstellteil 5b ebenfalls eine ringförmige Scheibe verwendet, die nahezu vollständig im Dichtkörper 4b eingebettet
ist. Dieser hat senkrecht zu den die freien Enden der Dichtrippen 8b und 9b enthaltenden Ebenen 12b, 13b
liegende Innen-und Außenseiten 14b und 15b. Der Dichtkörper
4b hat im wesentlichen rechteckigen Querschnitt (Fig. 6) . Der radial äußere Rand 17b und der radial innere Rand 18b
des Nachstellteiles 5b liegt mit seiner Stirnseite 19b, 20b in der Außenseite 15b und der Innenseite 14b des Dichtkörpers
4b.
Die Dichtrippen 8b, 9b sind im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen sägezahnförmig ausgebildet, so daß ihre freien Enden als Spitze ausgebildet sind. Die
Dichtrippen 8b, 9b sind entsprechend der Ausführungsform gemäß Fig. 5 auf der Oberseite 6b im Anschluß an die Außenseite
15b und auf der Unterseite 7b im Anschluß an die Innenseite 14b des Dichtkörpers 4b vorgesehen. In Radialrichtung
haben die Rippen 8b von den Rippen 9b Abstand, wie dies auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 vorgesehen
ist.
Damit der Nachstellteil 5b in Einbaulage des Dichtelementes 3b eine Rückstellkraft auf die Dichtrippen 8b, 9b ausüben
kann, liegen der äußere Rand 17b und der innere Rand 18b
des scheibenförmigen Nachstellteiles in unterschiedlichen Ebenen (Fig. 6). Der äußere Rand 17b liegt nahe bei den
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Rippen 8b und der innere Rand 18b nahe bei den Dichtrippen
9b. Beide Ränder, die parallel zu den Ebenen 12b und 13b
verlaufen, sind durch ein schräges Zwischenstück 23 miteinander verbunden, das jeweils stumpfwinklig an die Ränder
17b und 18b anschließt. Längs des äußeren und des inneren
Randes 17b und 18b des Nachstellteiles 5b sind randoffene
Aussparungen 24 vorgesehen, die jeweils gleich ausgebildet und in gleichen Abständen längs des Umfanges des Nachstellteiles
vorgesehen sind (Fig. 7). Die Aussparungen 24 des äußeren Randes 17b sind in Umfangsrichtung versetzt zu den
Aussparungen 24 des inneren Randes 18b angeordnet, so daß in Umfangsrichtung des Nachstellteiles 5b die Aussparungen
abwechselnd am inneren und am äußeren Rand vorgesehen sind. Der Boden 25 der zu den jeweiligen Rändern 17b, 18b offenen
Aussparungen 24 ist teilkreisförmig gekrümmt, um Spannungsspitzen bei der elastischen Verformung des Nachstellteiles
5b zu vermeiden. Die Aussparungen sind in Winkelabständen von 45° angeordnet. Mit den Ausnehmungen 24 kann die
Federungscharakteristik des Nachstellteiles 5b eingestellt werden. Je nach Zahl und Form der Aussparungen läßt
sich somit der Nachstellteil 5b an die gewünschten Einbau- und Abdichtverhältnisse in einfacher Weise anpassen.
Zwischen den Aussparungen 24 verbleiben Abschnitte 26, die durch Stege 27 und 28 am äußeren und inneren Rand 17b und
18b miteinander verbunden sind. Die Stege 27, 28 werden durch die zwischen den Aussparungen 24 und der jeweils
gegenüberliegenden Stirnseite 19b, 20b liegenden Teiledes Nachstellteiles 5b gebildet. Die Abschnitte 26 haben die
in Fig. 6 erkennbare Querschnittsform. Die Aussparungen 24 liegen jeweils radial und überlappen einander, in
Umfangsrichtung des Nachstellteiles 5b gesehen. Die Aussparungen erstrecken sich bis in das schräge Zwischenstück
23.
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Das ringförmige Bichtelement 3b wird in der Einbaulage auf das Einbaumaß
16b zusammengedrückt. Da die Dichtrippen 8b, 9b jeweils
am radial äußeren und radial inneren Rand des Dichtelementes vorgesehen sind, wird es in der Einbaulage zwischen den
gegeneinander abzudichtenden Teilen gekippt. Die Dichtfläche der abzudichtenden Teile ist wiederum durch die
Linien 21b, 22b angedeutet. Das Dichtelement 3b gelangt mit seinen den Dichtrippen 8b bzw. 9b gegenüberliegenden Seiten
in der Einbaulage in Anlage an den Dichtflächen, wobei der Dichtkörper 4b entsprechend schräg gestellt wird. Der Nachstellteil
5b wird hierbei infolge seiner im Querschnitt abgewinkelten Form elastisch verbogen, wodurch die Ränder
17b und 18b des Nachstellteiles 5b in der Einbaulage jeweils
eine Rückstellkraft auf die benachbart zu ihnen liegenden Dichtrippen 8b und 9b ausüben. Mit dieser Ausführung können
ebenfalls größere Toleranzen der Flachdichtung 1 ohne weiteres ausgeglichen werden. Eine unzulässig hohe Verformung
der Dichtrippen 8b, 9b wird durch den Nachstellteil 5b verhindert, wie dies anhand des Ausführungsbeispieles
nach Fig. 5 beschrieben worden ist. Bei nachlassender Anpresskraft der Dichtrippen, beispielsweise infolge Alterung,
stellt der Nachstellteil 5b die Dichtrippen so nach, daß wieder die erforderliche Anpresskraft an den Dichtflächen
gewährleistet ist.
Das ringförmige Dichtelement 3c gemäß den Fig. 8 und 9 hat ebenfalls einen
scheibenförmigen Nachstellteil 5c, der etwa U-förmigen Querschnitt aufweist (Fig. 8) und konvergierende Schenkel
29 und 30 hat. Der Quersteg 31 liegt in halber Breite des Nachstellteiles 5c. Auf der Oberseite 6c des Dichtkörpers
4c sind zwei Dichtrippen 8c vorgesehen, die gleich ausgebildet sind wie die Dichtrippen gemäß den Fig. 2 oder 5.
Die beiden Dichtrippen 8c liegen in halber Breite des ringförmigen Nachstellteiles 5c sowie in halber Breite des
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Quersteges 31 des Nachstellteiles 5c. Der Quersteg 31 ragt dadurch radial über die beiden Dichtrippen 8c. Die Schenkel
29, 30 haben entgegengesetzt zueinander verlaufende und parallel zur Oberseite 6c des Dichtkörpers 4c verlaufende
freie Enden 32, 33. Sie liegen mit ihren Stirnseiten 19c, 20c in der senkrecht zur O berseite 6c verlaufenden Außenseite
15c und der Innenseite 14c des Dichtelementes 3c. Im
Bereich der freien Enden 32, 33 ist der Dichtkörper 4c an seiner Unterseite 7 c mit jeweils einer Dichtrippe 9c versehe^
die ebenso wie die Dichtrippen 8c in Umfangsrichtung
des Dichtelementes 3c verläuft. Die Dichtrippen 9c sind gleich ausgebildet wie die Dichtrippen 8c und haben in radialer
Richtung Abstand von den Dichtrippen 8c. Die Dichtrippen 9c schließen an die Innenseite 14c und an die Außenseite 15c
des Dichtelementes 3c an. Auf ihren einander zugewandten Seiten gehen die Dichtrippen 9c in die Schenkel 29, 30 des Nachstellteiles
5c nach unten abdeckende Dichtkörperabschnitte
34 und 35 über, deren einander zugewandte Außenseiten 36 und 37 parallel zu den Schenkeln 29 und 30 verlaufen und
sich bis zum Quersteg 31 erstrecken. Auf diese Weise ist das Dichtelement3c an seiner Unterseite mit einer Vertiefung 38
versehen, die sich über den Umfang des Dichtelementes erstreckt und von den Dichtrippen 9c, den Dichtkörperabschnitten 34,
35 und einem Teil des Quersteges 31 des Nachstellteiles
5c begrenzt wird. Auf seiner Oberseite ist der Quersteg vollständig vom Dichtkörper 4c bedeckt. Auch die Schenkel
29, 30 des Nachstellteiles 5c sind auf den den Dichtkörperabschnitten 34, 35 gegenüberliegenden Seiten mit Dichtkörperabschnitten
39, 34 ummantelt, deren Außenseiten 41 und 42 parallel zu den Schenkeln 29, 30 verlaufen und
stumpfwinklig an die Innenseite 14c bzw. die Außenseite 15c und an die Oberseite 6c des Dichtkörpers 4c anschließen.
Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß nur
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wenig Elastomermaterial für den Dichtkörper 4c benötigt wird. Da das Elastomermaterial verhältnismäßig teuer ist,
stellt das Dichtelement 3c .eine kostengünstige Ausführungsform
dar.
Der Nachstellteil 5c weist längs seines äußeren Randes 17c und seines inneren Randes 18c jeweils gleich ausgebildete
Aussparungen 24c auf, die radial angeordnet und jeweils gleich ausgebildet sind. Sie sind zum jeweiligen
Rand des Nachstellteiles hin offen. Die Aussparungen 24c liegen längs des jeweiligen Randes 17c, 18c in gleichen
Abständen voneinander. Die Zahl der Aussparungen 24c richtet sich nach den geforderten Einbau-und Abdichtverhältnissen.
In Umfangsrichtung des Nachstellteiles 5c sind die Aussparungen 24c, die im übrigen gleich ausgebildet
sind wie die Aussparungen 24 gemäß Fig. 7, abwechselnd am inneren und am äußeren Rand 17c und 18c vorgesehen. In
Umfangsrichtung gesehen, überlappen die Aussparungen 24c einander. Zwischen benachbarten Aussparungen 24c werden
- wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 - Abschnitte 26c gebildet, die durch Stege 27c und 28c miteinander verbunden
sind.
In der Einbaulage wird das Dichtelement 3c auf das Einbaumaß 16c zusammengedrückt. Infolge der winkligen Ausbildung
wird der Nachstellteil 5c elastisch verformt, so daß er in der Einbau lage "des Dichtelementes eine Rückstellkraft auf
die Dichtrippen 8c, 9c ausübt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist der Nachstellteil
5d eine ebene, ringförmige Scheibe, auf deren Ober-und Unterseite 43 und 44 jeweils ein Abschnitt 45 und 46 des
Oichtkörpers 4d befestigt ist. Der obere Dichtkörperabschnitt 45 weist
drei in Umf angsrichtung verlaufende Dichtrippen 8d auf, die gleiche
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Form wie die Dichtrippen gemäß den Fig. 2, 5 und 8 haben. Die freien. Enden der Dichtrippen 8d liegen
jedoch,im Querschnitt gesehen, in einer schräg zum Nachstellteil 5d liegenden Ebene. In gleicher Weise
ist auch der untere Dichtkcrperabschnitt 46 mit drei Dichtrippen 9d versehen, deren freie Enden, im Querschnitt gesehen, in einer
schräg zum Nachstellteil 5d verlaufenden 'Ebene liegen. Die beiden
Dichtkorperabschnitte 45, 46 sind so angeordnet, daß die Dichtrippen von den Rändern des Nachstellteiles 5d aus
radial nach innen jeweils tiefer liegen. Die freien Enden der Dichtrippen 8d und 9d liegen somit, im Querschnitt gesehen, jeweils in
zueinander parallelen, stumpfwinklig zum Fachstellteil 5d verlaufenden
Ebenen. Die Dichtkorperabschnitte 45 und 46 erstrecken sich jeweils über etwa die halbe radiale Breite des Nachstellteiles
5d, so daß der Nachstellteil mit seiner Oberseite 43 eine radial innen liegende Oberseite des ringförmigen Dichtelementes
3d und mit seiner Unterseite 44 eine radial außen liegende Unterseite des Dichtelementes bildet. Die radial nach außen
bzw. radial nach innen ansteigend angeordneten Dichtrippen 8d und 9d sind so angeordnet, daß sie in eingebautem Zustand,
intern das Dichtelement 3d auf das Einbaumaß 16d
zusammengedrückt ist, annähernd gleich stark verformt sind. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Anpresskraft
der Dichtrippen an den abzudichtenden Teilen erreicht. Beim Zusammenpressen wird gleichzeitig auch der Nachstellteil
5d, wie dies anhand der vorherigen Ausführungsformen erläutert worden ist, elastisch verformt, so daß er eine
Rück-bzw. Nachstellkraft auf die Dichtrippen 8d und 9d ausübt.
Bei sämtlichen Ausführungsformen können für die Dichtkörper die herkömmlichen elastomeren Werkstoffe verwendet werden.
Für die Nachstellteile können federelastische Metalle oder Metallegierungen, aber auch Kunststoffe eingesetzt werden.
Die Verwendung von Metallen bzw. Metallegierungen für die
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- 21 * als auch bei tieferen
Nachstellteile hat den Vorteil, daß diese temperaturkonstant sind, so daß die Dichelemente sowohl bei höherefv Temperaturen
eingesetzt werden können, ohne eine Beeinträchtigung der selbsttätigen Nachstellung des Dichtkörpers in Kauf nehmen
zu müssen.
Die Dichtelemente können bei Flachdichtungen eingesetzt werden, beispielsweise bei Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungsmotoren.
Solche Flachdichtungen können aber auch bei Schaltventilen oder dergleichen verwendet werden, bei denen
verschiedene Medien zur Steuerung durch verschiedene Ventildurchlässe strömen.
Patentanwalt
\v.c.^\:J^r Jrdtisch
7 Stuttgart N, fv.enzelstraßö 40
KACO GmbH + Co. Rosenbergstr. 22
7100 Heilbronn
A 37 806/fro - S. Dez, 1983
Das Dichtelement ist für Flachdichtungen vorgesehen und hat einei aus elastomerem Material bestehenden zusammenpreßbaren
Dichtkörper. In ihm ist ein Nachstellteil wenigstens teilweise untergebracht, der in verformten Zustand
des Dichtelementes eine Rückstellkraft auf den Dichtkörper in Richtung auf den unverformten Zustand des Dichtelementes
ausübt. Durch den Nachstellteil wird das Dichtelement so versteift, daß es beim Einbau der Flachdichtung
nicht unzulässig verformt wird. Mittels der Rückstellkraft
wird der Dichtkörper, wenn z.B. seine Elastizität im Betrieb nachläßt, wieder so weit nachgestellt, daß die für die
Abdichtung erforderliche Anpressung des Dichtelementes an den zugehörigen Dichtflächen sichergestellt ist.
Claims (29)
- Ansprüche· Dichtelement für Flachdichtungen, vorzugsweise für Zylinderkopfdichtungen von Verbrennungsmotoren, mit einem aus elastomerem Material bestehenden Dichtkörper, der zusammenpressbar ist,dadurch gekennzeichnet, daß im Dichtkörper (4, 4a bis 4d) mindestens ein Nachstellteil (5, 5a bis 5d) wenigstens teilweise untergebracht ist, der in verformtem Zustand des Dichtelementes (3, 3a bis 3d) eine Rückstellkraft auf den Dichtkörper in Richtung auf den unverformten Zustand des Dichtelementes ausübt.
- 2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5, 5a bis 5d) über den gesamten Umfang des Dichtelementes (3, 3a bis 3d) verläuft.
- 3. Dichtelement;nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (4, 4a bis 4d) nach wenigstens einer, vorzugsweise nach beiden Seiten mindestens eine über die Ringebene ragende Dichtrippe (8, 9; 8a, 9a; 8b, 9b; 8c, 9c; 8d, 9d) aufweist, und daß der Nachstellteil (5, 5a bis 5d) zumindest im Bereich der Dichtrippe angeordnet ist.
- 4. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5, 5a bis 5d) ringförmig ausgebildet ist.
- 5. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5) in Umfangsrichtung wellenförmig verläuft.
- 6. Dichtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5) abwechselnd bis zur Ober-und Unterseite (6 und 7) des Dichtelementes (3) verläuft.
- 7. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5a) eine Scheibe ist, deren äußerer und innerer Rand (17 und 18) entgegengesetzt zueinander aus der Scheibenebene abgebogen sind.
- 8. Dichtelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebogenen Ränder (17, 18) mit ihren Stirnseiten (19, 20) in der Ober-und Unterseite (6a und 7a) des Dichtkörpers (4a) liegen.
- 9. Dichtelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebogenen Ränder (17, 18) des Nachstellteiles (5a) im Bereich der Dichtrippen (8a, 9a) liegen.
- 10. Dichtelement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (17, 18) entgegengesetzt zu den axial benachbarten Dichtrippen (8a, 9a) abgebogen sind.
- 11- Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5b) eine Scheibe ist, deren äußerer und innerer Rand (17b, 18b) in unterschiedlichen Ebenen liegt.
- 12. Dichtelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (17b, 18b) jeweils nahe benachbart zu zugehörigen Dichtrippen (8b, 9b) liegen.
- 13. Dichtelement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß längs des inneren und/oder des äußeren Randes (18b und 17b) des Nachstellteiles (5b) randoffene Aussparungen (24) vorgesehen sind, die vorzugsweise in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind.
- 14. Dichtelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (24) des äußeren Randes (17b) in Umfangsrichtung versetzt zu den Aussparungen (24) des inneren Randes (18b) angeordnet sind.
- 5 . Dichtelement nach Anspruch 1 3 oder 1 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (24) des äußeren und des inneren Randes (17b und 18b), in Umfangsrichtung des Nachstellteiles (5b) gesehen, einander überlappen.
- 16. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5c) eine Scheibe ist, die etwa U-förmigen Querschnitt aufweist und konvergierende Schenkel (29, 30) hat.
- '17. Dichtelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Quersteg (31) in halber Breite des Nachstellteiles (5c) vorgesehen ist.
- 18. Dichtelement nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (4c) im Bereich des Quersteges (31) auf der Oberseite (6c) zwei Dichtrippen
(8c) aufweist. - 19. Dichtelement nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (32, 33) der
Schenkel (29, 30) des Quersteges (31) entgegengesetzt zueinander verlaufen, vorzugsweise parallel zur Oberseite (6c) des Dichtkörpers (4c). - 20. Dichtelement nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Quersteges (31) die Unterseite des Dichtelementes (3c) bildet.
- 21. Dichtelement nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (4c) im Bereich
der Schenkel (29, 30) des Nachstellteiles (5c) etwa
parallel zu ihnen verlaufende Außenseiten (36, 37, 41, 42) aufweist. - 22. Dichtelement nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurchgekennzeichnet, daß das Dichtelement (3c) im Bereich der freien Enden (32, 33) der Schenkel (29, 30) des Nachstellteiles (5c) auf seiner Unterseite jeweils eine
Dichtrippe (9c) aufweist. - 23. Dichtelement nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5c) längs
seines äußeren und/oder inneren Randes (17c, 18c) mit Abstand voneinander angeordnete randoffene Aussparungen (24c) aufweist, die sich jeweils bis in den Quersteg (31) erstrecken. - 24. Dichtelement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (24c) der beiden Ränder (17c, 18c), in Umfangsrichtung des Nachstellteiles (5c) gesehen, einander überlappen.
- 25. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellteil (5d) eine ebene Scheibe ist, die mit einem Teil ihrer Ober-und/oder Unterseite (43, 44) einen Teil der Außenseite des Dichtelementes (3d) bildet.
- 26. Dichtelement nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Dichtrippen (8d, 9d) unterschiedlichen Abstand vom Nachstellteil (5d) aufweisen.
- 27. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtrippen (8, 9; 8a, 9a; 8b, 9b; 8c, 9c; 8d, 9d) im Bereich des äußeren und des inneren Randes des Dichtelementes (3, 3a bis 3d) vorgesehen sind.
- 28. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurchgekennzeichnet, daß die Dichtrippen (8, 9; 8a, 9a; 8b, 9b; 8c, 9c; 8d, 9d) am äußeren und inneren Rand, in Achsrichtung des Dichtelementes (3, 3a bis 3d) gesehen, nebeneinander liegen.
- 29. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Nachstellteiles (5, 5a, 5d) kleiner ist als die Breite des Dichtelementes (3, 3a, 3d).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838335479 DE8335479U1 (de) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Dichtelement für Flachdichtungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838335479 DE8335479U1 (de) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Dichtelement für Flachdichtungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8335479U1 true DE8335479U1 (de) | 1990-09-13 |
Family
ID=6759738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19838335479 Expired DE8335479U1 (de) | 1983-12-10 | 1983-12-10 | Dichtelement für Flachdichtungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8335479U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2717243A1 (fr) * | 1994-03-11 | 1995-09-15 | Curty Payen Sa | Joint d'étanchéité plat. |
DE19622384C2 (de) * | 1996-06-04 | 2001-04-19 | Klinger Ag Zug | Dichtungsring für axial gegeneinander zu verspannende Teile |
DE102019206796A1 (de) * | 2019-05-10 | 2020-11-12 | Vitesco Technologies Germany Gmbh | Dichtung |
-
1983
- 1983-12-10 DE DE19838335479 patent/DE8335479U1/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2717243A1 (fr) * | 1994-03-11 | 1995-09-15 | Curty Payen Sa | Joint d'étanchéité plat. |
DE19622384C2 (de) * | 1996-06-04 | 2001-04-19 | Klinger Ag Zug | Dichtungsring für axial gegeneinander zu verspannende Teile |
DE102019206796A1 (de) * | 2019-05-10 | 2020-11-12 | Vitesco Technologies Germany Gmbh | Dichtung |
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