WO2007028428A1 - Metallische flachdichtung für thermisch belastete verbindungen fluidführender leitungen - Google Patents

Metallische flachdichtung für thermisch belastete verbindungen fluidführender leitungen Download PDF

Info

Publication number
WO2007028428A1
WO2007028428A1 PCT/EP2006/004901 EP2006004901W WO2007028428A1 WO 2007028428 A1 WO2007028428 A1 WO 2007028428A1 EP 2006004901 W EP2006004901 W EP 2006004901W WO 2007028428 A1 WO2007028428 A1 WO 2007028428A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier layer
layer
functional layer
functional
carrier
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/004901
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Flemming
Original Assignee
Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh filed Critical Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh
Publication of WO2007028428A1 publication Critical patent/WO2007028428A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1827—Sealings specially adapted for exhaust systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J15/0825—Flat gaskets laminated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/0837—Flat gaskets with an edge portion folded over a second plate or shim
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/085—Flat gaskets without fold over
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/0856—Flat gaskets with a non-metallic coating or strip
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0818—Flat gaskets
    • F16J2015/0862—Flat gaskets with a bore ring

Definitions

  • the present invention relates to a metallic flat gasket for thermally highly loaded connections fluid-carrying lines. It relates in particular to an exhaust gasket for internal combustion engines with high exhaust gas temperature.
  • turbocharger is due to the inevitable position far ahead in the exhaust system a good example of a thermally highly stressed component. During operation, it can sometimes come to the red heat of the turbocharger.
  • the particularly loaded components of the exhaust system on the engine side as far as possible can be made in one piece, at least up to today's exhaust gas catalyst, which is flanged in the rule. With such one-piece exhaust sections, the choice of materials is less critical.
  • the turbocharger sits between the catalytic converter and the engine, ie further ahead, where higher exhaust gas temperatures are present. Since the turbocharger is usually a replaceable part, it also has to be flange-mounted, with the seals required for this purpose having to withstand much higher thermal loads than those located farther back in the exhaust-gas tract.
  • the material of the seal must be adapted to the appropriate temperature.
  • the material costs thus increase with increasing exhaust ZFlanschtemperatur.
  • Special materials, such as Inconel 718, are therefore necessary for these seals. Since the materials are more expensive and sometimes less good or difficult to process, there is a need to use these high-quality materials only there and only to the extent that a tightness with minimal use of materials can still be guaranteed.
  • a metallic gasket for sealing connections between fluid-carrying conduits.
  • the seal has at least one internal passage for the fluid, and comprises a carrier layer, a first functional layer which is mounted on the carrier layer and has at least one bead which extends around the inner passage opening.
  • the carrier layer and the first functional layer consist of different materials. While the functional layer consists of a high-alloy material, which is particularly temperature-resistant, the carrier layer can be made of a simpler and less expensive material. The carrier layer protrudes from the passage opening to the outside beyond the functional position.
  • the carrier layer can be made of a cost-effective material such as spring steel or the like.
  • the functional layer covers only the actual functional area or sealing area, i. the area that must withstand the highest temperatures, while the carrier layer forms the remainder of the seal.
  • the seal further comprises a second functional layer, which has at least one bead which extends around the inner passage opening, wherein the first and the second functional layer are mounted on opposite surfaces of the carrier layer.
  • a second functional layer which has at least one bead which extends around the inner passage opening, wherein the first and the second functional layer are mounted on opposite surfaces of the carrier layer.
  • the carrier layer is planar in the region which is covered by the first and / or second functional layer. Since a higher temperature generally prevails in the region which is covered by the functional layer (s), it is preferred for the carrier layer to be planar. This is advantageous because it can happen that the carrier layer "softens" at high temperature so that it could flatten out existing beads, which would worsen the sealing properties, whereas a planar area is at most compressed or the material of the carrier layer becomes slightly compressed, which does not significantly affect the sealing properties.
  • the carrier layer in the region which is covered by the first and / or second functional layer a bead. This can e.g. serve to connect the functional position positively with the carrier layer.
  • the first and / or the second functional layer has / have at least two beads. More than one bead can improve the sealing properties, and also increase the stiffness of the seal here. However, this is achieved with an increased radial extent of at least the functional position.
  • the carrier layer has at least one bead in the region which projects beyond the functional layer.
  • additional sealing is achieved in the "cold region" of the seal, whereby there is no danger that the bead will become soft and flattened or even flattened at high temperatures due to the material of the carrier layer that is not highly heat-resistant Liquids from the outside are effectively prevented.
  • the carrier layer is folded around the edge of the first functional layer, which faces the passage opening. As a result, the carrier layer acts as a stopper for the functional position, ie by the material thickening as a result of Umfalzung a leveling of the bead (s) of the functional position (s) is prevented.
  • the carrier layer in the region which projects beyond the functional layer, fastening means for attaching a heat shield.
  • the seal further comprises a heat shield attached to the carrier sheet, e.g. with the above.
  • carrier layer and heat shield are integrally formed.
  • the seal further comprises a coating, which is applied to the first and / or the second functional layer in order to improve the micro-density properties.
  • the first functional layer is folded around the edge of the carrier layer, which faces the passage opening. This prevents direct contact between the carrier layer and the fluid medium. Since the carrier layer may be less resistant to the action of the fluid (e.g., spring steel), this protects the inner edge of the carrier layer.
  • Fig. 1 shows a flat gasket according to the invention in a plan view
  • Figures 2a-2e show embodiments of the flat gasket according to the invention, in a sectional view along the line A-A in Fig. 1;
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the flat gasket according to the invention.
  • the seal according to the invention is also suitable for all comparable sealing tasks, ie for all situations in which thermally highly loaded connections between fluid-carrying lines must be sealed, ie the corresponding fluids have very high temperatures. While in Brennkrafhnaschinen the fluids are gaseous exhaust gases, the seal of the invention works in other situations as well with liquids or corresponding mixtures.
  • FIG. 1 is a plan view of a flat gasket 1 according to the invention, which in this example has a passage opening 6 for a fluid, for example exhaust gases of a turbodiesel engine. Similarly, seals with more than one such opening are possible in an analogous manner.
  • a functional layer 4 is attached, wherein the carrier layer 2 projects beyond the functional layer 4 to the outside. The functional layer 4 thus covers only a part of the carrier layer, but in any case is closed around the fürgangsöffhung around.
  • Two mounting bores 8 are used to secure the gasket e.g. provided on a turbocharger and the remaining part of an exhaust system in the carrier layer 2.
  • the carrier layer 2 and the functional layer 4 are made of different materials, wherein the functional layer 4 consists of a high-alloy material such as Inconel 718, whereas the carrier layer consists of a simpler material such as spring steel.
  • the functional layer 4 thus covers only the actual functional area, while the remaining area is covered by the carrier layer 2.
  • FIGS. 2a to 2e show various embodiments of the gasket according to the invention, which are all sectional views taken along the line AA of FIG. 1 are included.
  • the right side in the figure the inward-facing, ie the fluid exposed side (indicated by the dashed lines).
  • Fig. 3 conversely, this is the left side.
  • Fig. 2a a variant is shown in which the functional layer 4 has two full beads for improved sealing.
  • the carrier layer 2 here also has a full bead.
  • the region of the carrier layer 2, which is covered by the functional layer 4 is executed plan.
  • the bead in the area of the carrier layer 2 pointing to the outside assumes an additional sealing function in the "cold" outside area.
  • FIG. 2b shows a variant in which the functional layer 4 has a half bead.
  • the carrier layer 2 a corresponding half bead is present.
  • the carrier layer 2 is provided with a full bead located in the outer region.
  • Fig. 2c is substantially identical to the variant of Fig. 2a, wherein the bead in the outer region of the support layer 2 is here, however, designed as a half bead.
  • FIG. 2d shows a simplified version of the seal of FIG. 2c, in which the functional layer 4 has only one full bead instead of two full beads.
  • the number of beads can be varied depending on the desired sealing properties, with more beads providing improved sealing, while fewer beads provide a correspondingly smaller radial expansion of the functional layer.
  • Fig. 2e a special embodiment of the seal is shown.
  • the carrier layer 2 additionally acts as a stopper for the seeped functional layer 4. Folding the carrier layer 2 around the inner edge of the functional layer 4 effectively prevents the corrugations in the functional layer 4 from being completely leveled, so that their function is maintained.
  • the functional layer can be folded around the carrier layer in an analogous manner, whereby the carrier layer, which may consist of a less resistant material, even better against hot exhaust gases or the like is protected.
  • FIG. 3 is a sectional view of an extended embodiment of the gasket according to the invention, which further comprises a heat shield 12.
  • a heat shield 12 can be used, for example, to protect temperature-sensitive components on a vehicle from heat radiation and convection.
  • a turbocharger can be brought to red-hot, this is depending on the location of other components a factor not negligible.
  • Plastic sheathed cables, hoses or the like, for example, should not be exposed to high temperatures. However, especially in tight spaces, it may be unavoidable to lay them in the vicinity of hot components such as turbochargers, catalysts or the like. In such cases, an additional heat shield can prevent damage.
  • the seal according to the invention has a carrier layer 2 with two functional layers 4 and 4 'attached to opposite sides.
  • fastening means 14 for fastening a heat shield 12 are additionally provided on the carrier layer 2 here.
  • these are holes in which the heat shield 12 is fastened by means of rivets, screws or the like. Also possible are training to mechanically engage the heat shield, or other known attachment mechanisms.
  • this embodiment of the seal according to the invention provides the possibility to easily attach such a shield or attachment options for it provided.
  • the carrier layer e.g. consists of a spring steel, fasteners can be provided easily.
  • the carrier layer itself can be developed as a heat shield, or is integrally connected thereto.
  • the individual layers can be connected to one another, for example by spot welding or laser welding, or they can have a form-locking connection.
  • the functional layer (s) can / additionally with a coating be provided by which the micro-density properties are improved, that is compensated as about microscopic unevenness of the material of the functional position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine metallische Flachdichtung (1) zur Abdichtung von Verbindungen zwischen fluidführenden Leitungen (10, 10'), wobei die Dichtung mindestens eine innere Durchgangsöffnung (6) für das Fluid aufweist, und wobei die Dichtung eine Trägerlage (2) und eine erste Funktionslage (4) umfasst, die auf der Trägerlage angebracht ist und mindestens eine Sicke aufweist, welche um die innere Durchgangsöffnung herum verläuft. Die Trägerlage und die erste Funktionslage bestehen aus verschiedenen Materialien, und die Trägerlage ragt von der Durchgangsöffnung nach außen über die Funktionslage hinaus.

Description

Metallische Flachdichtung für thermisch belastete Verbindungen fluidführender Leitungen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine metallische Flachdichtung für thermisch hoch belastete Verbindungen fluidführender Leitungen. Sie betrifft insbesondere eine Auspuffdichtung für Brennkrafmiaschinen mit hoher Abgastemperatur.
Dichtungen für die Verbindung von Auspuffteilen wie etwa Turbolader, Katalysator, Schalldämpfer, Krümmer und dergleichen sind hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Da eine effiziente Verbrennung möglichst hohe Temperaturen erfordert, steigen diese Belastungen bei modernen Brennkraftmaschinen weiter an.
Beispielsweise ist eine immer stärkere Verbreitung leistungsfähiger Dieselmotoren zu beobachten, die aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften besonders gut mit Turboladern harmonisieren. Ein Turbolader ist aufgrund der zwangsläufigen Position weit vorne im Abgastrakt ein gutes Beispiel eines thermisch besonders belasteten Bauteils. Dabei kann es im Betrieb mitunter bis zur Rotglut des Turboladers kommen.
Bei reinen Saugmotoren können die besonders belasteten Bauteile der Auspuffanlage auf der Motorseite soweit wie möglich einstückig gefertigt werden, zumindest bis zum heute üblichen Abgaskatalysator, der in der Regel angeflanscht ist. Bei solch einstückigen Auspuffabschnitten ist die Materialwahl weniger kritisch. Bei turbo-aufgeladenen Motoren sitzt der Turbolader zwischen Katalysator und Motor, also weiter vome, wo höhere Abgastemperaturen vorliegen. Da es sich bei dem Turbolader üblicherweise um ein austauschbares Teil handelt, muss dieser ebenfalls angeflanscht werden, wobei die hierzu notwendigen Dichtungen weit höheren thermischen Belastungen standhalten müssen als die weiter hinten im Abgastrakt gelegenen.
Der Werkstoff der Dichtung muss an die entsprechende Temperatur angepasst werden. Die Materialkosten steigen somit mit steigender Abgas-ZFlanschtemperatur an. Spezielle Materialien, wie etwa Inconel 718, sind daher für diese Dichtungen nötig. Da die Materialien kostenaufwendiger und teilweise auch weniger gut bzw. schwieriger zu verarbeiten sind, besteht ein Bedarf daran, diese hochwertigen Materialien nur dort und nur im dem Maße einzusetzen, so dass eine Dichtigkeit unter minimalem Materialeinsatz noch gewährleistet werden kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine metallische Flachdichtung für thermisch hoch belastete Verbindungen fluidführender Leitungen bereitzustellen, welche die notwendige Dichtigkeit sicherstellt, und bei welcher der Einsatz teurer und möglicherweise schwierig zu verarbeitender Materialien minimiert werden kann. Dadurch können sowohl die Kosten deutlich verringert werden, als auch die Verarbeitung bzw. Herstellung vereinfacht und beschleunigt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine metallische Flachdichtung zur Abdichtung von Verbindungen zwischen fluidfuhrenden Leitungen bereitgestellt. Die Dichtung weist mindestens eine innere Durchgangsöffhung für das Fluid auf, und umfasst eine Trägerlage, eine erste Funktionslage, die auf der Trägerlage angebracht ist und mindestens eine Sicke aufweist, welche um die innere Durchgangsöffnung herum verläuft.
Dabei bestehen die Trägerlage und die erste Funktionslage aus verschiedenen Materialien. Während die Funktionslage aus einem hochlegierten Material besteht, welches besonders temperaturfest ist, kann die Trägerlage aus einem einfacheren und kostengünstigeren Material ausgeführt werden. Die Trägerlage ragt von der Durchgangsöffnung nach außen über die Funktionslage hinaus.
Dadurch kann bei der erfindungsgemäßen Dichtung ein Einsatz des teuren und möglicherweise schwierig zu verarbeitenden Materials der Funktionslage auf ein Minimum beschränkt werden, während die Trägerlage aus einem kostengünstigen Material wie Federstahl oder dergleichen gefertigt werden kann. Die Funktionslage deckt nur den eigentlichen Funktionsbereich bzw. Dichtbereich ab, d.h. den Bereich, der den höchsten Temperaturen widerstehen muss, während die Trägerlage den übrigen Teil der Dichtung bildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Dichtung weiter eine zweite Funktionslage, die mindestens eine Sicke aufweist, welche um die innere Durchgangsöffhung herum verläuft, wobei die erste und die zweite Funktionslage auf gegenüberliegenden Flächen der Trägerlage angebracht sind. Je nach Anwendungszweck kann es genügen, nur auf einer Seite eine Funktionslage vorzusehen, etwa wenn die Abgastemperatur stark abnimmt und der folgende Abschnitt des Abgastrakts ohnehin kühler ist. Sofern beide Seiten der Dichtung aber ähnlich stark belastet werden, kann es sinnvoll sein, auf beiden Seiten die besonders hoch belastbare Funktionslage vorzusehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerlage in dem Bereich plan, der von der ersten und/oder zweiten Funktionslage überdeckt wird. Da in dem Bereich, der durch die Funktionslage(n) überdeckt wird, in der Regel eine höhere Temperatur herrscht, ist es bevorzugt, dass die Trägerlage hier plan ausgeführt ist. Dies ist deswegen vorteilhaft, weil es vorkommen kann, dass die Trägerlage bei hoher Temperatur „weich" wird, so dass darin vorhandene Sicken abgeflacht werden könnten. Dies würde die Dichteigenschaften verschlechtern. Ein planer Bereich wird dagegen höchstens gestaucht bzw. das Material der Trägerlage wird geringfügig komprimiert, was die Dichteigenschaften nicht wesentlich beeinträchtigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Trägerlage in dem Bereich, der von der ersten und/oder zweiten Funktionslage überdeckt wird, eine Sicke auf. Dies kann z.B. dazu dienen, die Funktionslage formschlüssig mit der Trägerlage zu verbinden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist/weisen die erste und/oder die zweite Funktionslage mindestens zwei Sicken auf. Mehr als eine Sicke kann die Dichteigenschaften verbessern, und auch die Steifigkeit der Dichtung hier erhöhen. Dies wird allerdings mit einer erhöhten radialen Ausdehnung zumindest der Funktionslage erkauft.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Trägerlage in dem Bereich, der über die Funktionslage hinausragt, mindestens eine Sicke auf. Dadurch wird im „Kaltbereich" der Dichtung eine zusätzliche Dichtigkeit erreicht, wobei hier keine Gefahr besteht, dass die Sicke aufgrund des thermisch nicht so hoch belastbaren Materials der Trägerlage bei hohen Temperaturen weich und abgeflacht oder sogar eingeebnet wird. Das Eindringen von Fremdkörpern, Gasen und Flüssigkeiten von der Außenseite wird wirksam verhindert. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist die Trägerlage um die Kante der ersten Funktionslage herumgefalzt, die der Durchgangsöffhung zugewandt ist. Dadurch fungiert die Trägerlage als Stopper für die Funktionslage, d.h. durch die Materialverdickung infolge der Umfalzung wird eine Einebnung der Sicke(n) der Funktionslage(n) verhindert.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Trägerlage in dem Bereich, der über die Funktionslage hinausragt, Befestigungsmittel zum Anbringen eines Hitzeschildes auf. Die Vorteile eines Hitzeschildes bzw. der Möglichkeit, einen solchen anzubringen, werden im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Dichtung weiter einen Hitzeschild, der an der Trägerlage angebracht ist, z.B. mit den oben. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind Trägerlage und Hitzeschild einstückig ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform umfasst die Dichtung weiter eine Beschichtung, die auf der ersten und/oder der zweiten Funktionslage aufgebracht ist, um die Mikrodichteigenschaften zu verbessern.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist die erste Funktionslage um die Kante der Trägerlage herumgefalzt, die der Durchgangsöffhung zugewandt ist. Dadurch wird der direkte Kontakt zwischen Trägerlage und fluidem Medium verhindert. Da die Trägerlage weniger resistent gegenüber der Einwirkung des Fluids sein kann (z.B. bei Federstahl), wird hierdurch die Innenkante der Trägerlage geschützt.
Fig. 1 zeigt eine Flachdichtung gemäß der Erfindung in einer Aufsicht;
Fig. 2a-2e zeigen Ausfuhrungsformen der Flachdichtung gemäß der Erfindung, in einer Schnittansicht entsprechend der Linie A-A in Fig. 1 ; und
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform der Flachdichtung gemäß der Erfindung. Es soll angemerkt werden, dass die folgende Beschreibung in erster Linie auf Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen Bezug nimmt, wobei die erfindungsgemäße Dichtung aber ebenso für alle vergleichbaren Dichtaufgaben geeignet ist, d.h. für alle Situationen, in denen thermisch hoch belastete Verbindungen zwischen fluidführenden Leitungen abgedichtet werden müssen, d.h. die entsprechenden Fluide sehr hohe Temperaturen aufweisen. Während bei Brennkrafhnaschinen die Fluide gasförmige Abgase sind, funktioniert die erfindungsgemäße Dichtung in anderen Situationen ebenso mit Flüssigkeiten oder entsprechenden Gemischen.
Fig. 1 ist eine Aufsicht einer erfindungsgemäßen Flachdichtung 1, die in diesem Beispiel eine Durchgangsöffhung 6 für ein Fluid, beispielsweise Abgase eines Turbodieselmotors, aufweist. Ebenso sind in analoger Weise auch Dichtungen mit mehr als einer solchen Öffnung möglich. Auf einer Trägerlage 2 ist eine Funktionslage 4 angebracht, wobei die Trägerlage 2 über die Funktionslage 4 nach außen hinausragt. Die Funktionslage 4 überdeckt also nur einen Teil der Trägerlage, ist aber in jedem Fall um die Durchgangsöffhung herum geschlossen.
Zwei Befestigungsbohrungen 8 sind für die Befestigung der Dichtung z.B. an einem Turbolader und dem restlichen Teil einer Auspuffanlage in der Trägerlage 2 vorgesehen. Die Trägerlage 2 und die Funktionslage 4 bestehen aus unterschiedlichen Materialien, wobei die Funktionslage 4 aus einem hochlegierten Material wie etwa Inconel 718 besteht, wohingegen die Trägerlage aus einem einfacheren Material wie etwa Federstahl besteht. Die Funktionslage 4 deckt also nur den eigentlichen Funktionsbereich ab, während die Restfläche von der Trägerlage 2 abgedeckt wird.
Dadurch wird es möglich, das hochwertigere und somit in der Regel teurere und je nach Beschaffenheit auch aufwendiger zu bearbeitende Material der Funktionslage 4 nur in dem Funktionsbereich einzusetzen, während der Rest der Dichtung aus einem einfacheren aber günstigeren Material ausgeführt werden kann. So ist es unter anderem auch möglich, die Befestigungselemente 8, etwa Löcher für Befestigungsbolzen oder -Schrauben, in dem günstigeren und möglicherweise leichter zu bearbeitenden Material vorzusehen, und nicht in der hochwertigen Funktionslage.
Die Figuren 2a bis 2e zeigen verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dichtung, die alle Schnittansichten darstellen, die entlang der Linie A-A von Fig. 1 aufgenommen sind. Dabei ist jeweils die rechte Seite in der Figur die nach innen weisende, d.h. dem Fluid ausgesetzte Seite (angedeutet durch die Strichpunktlinien). In Fig. 3 ist dies umgekehrt die linke Seite.
In Fig. 2a ist eine Variante gezeigt, in welcher die Funktionslage 4 zwei Vollsicken für eine verbesserte Abdichtung aufweist. Die Trägerlage 2 weist hier ebenfalls eine Vollsicke auf. Der Bereich der Trägerlage 2, welcher von der Funktionslage 4 überdeckt wird, ist plan ausgeführt. Die Sicke in dem zur Außenseite weisenden Bereich der Trägerlage 2 übernimmt eine zusätzliche Abdichtfunktion im „kalten" Außenbereich.
Fig. 2b stellt eine Variante dar, in der die Funktionslage 4 eine Halbsicke aufweist. In der Trägerlage 2 ist eine entsprechende Halbsicke vorhanden. Wie bei der Ausfuhrungsform von Fig. 2a ist die Trägerlage 2 mit einer im Außenbereich gelegenen Vollsicke versehen.
Fig. 2c ist im Wesentlichen identisch zu der Variante von Fig. 2a, wobei die Sicke im Außenbereich der Trägerlage 2 hier jedoch als eine Halbsicke ausgeführt ist.
Fig. 2d stellt eine vereinfachte Version der Dichtung von Fig. 2c dar, bei der die Funktionslage 4 statt zwei Vollsicken nur eine Vollsicke aufweist. Die Anzahl der Sicken kann je nach gewünschten Dichtungseigenschaften variiert werden, wobei mehr Sicken eine verbesserte Abdichtung bewirken, während weniger Sicken für eine entsprechend geringere radiale Ausdehnung der Funktionslage sorgen.
In Fig. 2e ist eine spezielle Ausführungsform der Dichtung gezeigt. Hier fungiert die Trägerlage 2 zusätzlich auch als Stopper für die gesickte Funktionslage 4. Durch ein Umfalzen der Trägerlage 2 um die innere Kante der Funktionslage 4 wird wirkungsvoll verhindert, dass die Sicken in der Funktionslage 4 vollständig eingeebnet werden, so dass ihre Funktion erhalten bleibt.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann in analoger Weise auch die Funktionslage um die Trägerlage herumgefalzt sein, wodurch die Trägerlage, die aus einem weniger widerstandsfähigen Material bestehen kann, noch besser gegenüber heißen Abgasen oder dergleichen geschützt ist.
Fig. 3 ist eine Schnitt-Darstellung einer erweiterten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung, die weiter einen Hitzeschild 12 aufweist. Ein solcher Hitzeschild 12 kann etwa dazu dienen, temperaturempfindliche Bauteile an einem Fahrzeug vor Wärmestrahlung und - Konvektion zu schützen. Da z.B. ein Turbolader durchaus zur Rotglut gebracht werden kann, ist dies je nach Lage anderer Bauteile ein nicht zu vernachlässigender Faktor. Kunststoffummantelte Kabel, Schläuche oder dergleichen sollten beispielsweise keiner großen Temperatur ausgesetzt werden. Insbesondere bei engen Platzverhältnissen ist es aber möglicherweise unvermeidlich, sie in der Nähe heißer Bauteile wie Turboladern, Katalysatoren oder dergleichen zu verlegen. In solchen Fällen kann ein zusätzlicher Hitzeschild eine Beschädigung verhindern.
Zwei Bauteile sind gemäß diesem Beispiel zu verbinden, etwa ein Turbolader 10' mit einem weiteren Teil 10 des Abgastrakts. Die erfindungsgemäße Dichtung weist in dieser Ausfuhrungsform eine Trägerlage 2 mit zwei auf entgegengesetzten Seiten angebrachten Funktionslagen 4 und 4' auf. An der Trägerlage 2 sind hier allerdings zusätzlich Befestigungsmittel 14 für eine Befestigung eines Hitzeschilds 12 vorgesehen. In dem gezeigten Beispiel handelt es sich hierbei um Bohrungen, in denen der Hitzeschild 12 mittels Nieten, Schrauben oder dergleichen befestigt wird. Ebenso möglich sind Ausbildungen, um den Hitzeschild mechanisch einzurasten, oder andere an sich bekannte Befestigungsmechanismen.
Da stark hitzebeständige Werkstoffe (beispielsweise MICA) für die Funktionslage(n) teilweise so beschaffen sind, dass eine Anbringung eines Hitzeschilds nicht möglich ist, stellt diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung im Gegensatz dazu die Möglichkeit bereit, einen solchen Schild einfach anzubringen bzw. Befestigungsmöglichkeiten dafür vorzusehen. In der Trägerlage, die z.B. aus einem Federstahl besteht, können problemlos Befestigungsmittel dafür vorgesehen werden. In einer weiteren Ausführungsform kann die Trägerlage selbst als Hitzeschild fortgebildet werden, bzw. ist mit diesem einstückig verbunden.
Bei der erfindungsgemäßen Dichtung können die einzelnen Lagen beispielsweise durch Punktoder Laserschweißen miteinander verbunden werden, oder sie können eine formschlüssige Verbindung aufweisen. Die Funktionslage(n) kann/können zusätzlich mit einer Beschichtung versehen werden, durch welche die Mikrodichteigenschaften verbessert werden, d.h. etwa mikroskopische Unebenheiten des Werkstoffs der Funktionslage ausgeglichen werden.

Claims

Ansprüche
1. Metallische Flachdichtung (1) zur Abdichtung von Verbindungen zwischen fluidführenden Leitungen (10, 10'), wobei die Dichtung (1) mindestens eine innere Durchgangsöffhung (6) für das Fluid aufweist, und wobei die Dichtung (1) umfasst: eine Trägerlage (2); eine erste Funktionslage (4), die auf der Trägerlage (2) angebracht ist und mindestens eine Sicke aufweist, welche um die innere Durchgangsöffhung (6) herum verläuft; wobei die Trägerlage (2) und die erste Funktionslage (4) aus verschiedenen Materialien bestehen; und die Trägerlage (2) von der Durchgangsöffhung (6) nach außen über die Funktionslage (4) hinausragt.
2. Dichtung nach Anspruch 1 , weiter umfassend: eine zweite Funktionslage (4'), die mindestens eine Sicke aufweist, welche um die innere Durchgangsöffhung (6) herum verläuft; wobei die erste und die zweite Funktionslage (4, 4') auf gegenüberliegenden Flächen der Trägerlage (2) angebracht sind.
3. Dichtung nach Anspruch 1, wobei die Trägerlage (2) in dem Bereich, der von der ersten und/oder zweiten Funktionslage (4, 4') überdeckt wird, plan ist.
4. Dichtung nach Anspruch 1, wobei die Trägerlage (2) in dem Bereich, der von der ersten und/oder zweiten Funktionslage (4, 4') überdeckt wird, eine Sicke aufweist.
5. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite Funktionslage (4, 4') mindestens zwei Sicken aufweist/aufweisen.
6. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerlage (2) in dem Bereich, der über die erste Funktionslage (4) hinausragt, mindestens eine Sicke aufweist.
7. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerlage (2) um die Kante der ersten Funktionslage (4) herumgefalzt ist, die der Durchgangsöffhung (6) zugewandt ist.
8. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerlage (2) in dem Bereich, der über die erste Funktionslage (4) hinausragt, Befestigungsmittel (14) zum Anbringen eines Hitzeschildes (12) aufweist.
9. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: einen Hitzeschild (12), der an der Trägerlage (2) angebracht ist.
10. Dichtung nach Anspruch 9, wobei die Trägerlage (2) und der Hitzeschild (12) einstückig ausgebildet sind.
11. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: eine Beschichtung, die auf der ersten und/oder der zweiten Funktionslage (4, 4') aufgebracht ist, um die Mikrodichteigenschaften zu verbessern.
12. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Funktionslage (4) um die Kante der Trägerlage (2) herumgefalzt ist, die der Durchgangsöffnung (6) zugewandt ist.
PCT/EP2006/004901 2005-09-02 2006-05-23 Metallische flachdichtung für thermisch belastete verbindungen fluidführender leitungen WO2007028428A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005041826.0 2005-09-02
DE200510041826 DE102005041826A1 (de) 2005-09-02 2005-09-02 Metallische Flachdichtung für thermisch belastete Verbindungen fluidführender Leitungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007028428A1 true WO2007028428A1 (de) 2007-03-15

Family

ID=36763825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/004901 WO2007028428A1 (de) 2005-09-02 2006-05-23 Metallische flachdichtung für thermisch belastete verbindungen fluidführender leitungen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005041826A1 (de)
WO (1) WO2007028428A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103382884A (zh) * 2013-04-23 2013-11-06 徐超 一种涡轮增压器接口垫
US10666809B2 (en) 2016-02-29 2020-05-26 Audio-Technica Corporation Conference system
US10791156B2 (en) 2016-02-29 2020-09-29 Audio-Technica Corporation Conference system

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021221A1 (de) * 2007-05-07 2008-11-13 Elringklinger Ag Dichtungsanordnung für Verbindungen an Heißgase führenden Leitungen, insbesondere Abgasleitungen an Verbrennungsmotoren
DE102008006675A1 (de) * 2008-01-30 2009-08-13 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung
DE102008006676A1 (de) * 2008-01-30 2009-08-06 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Flachdichtung
DE202008014927U1 (de) 2008-11-11 2009-01-15 Reinz-Dichtungs-Gmbh Metallische Dichtung für Hochtemperaturanwendungen
DE102010039681B4 (de) * 2010-08-24 2014-07-10 Federal-Mogul Sealing Systems Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Flachbauteiles mit mindestens einem Funktionselement und mit dem Verfahren hergestelltes Flachbauteil
DE102013106651A1 (de) * 2013-06-25 2015-01-08 Elringklinger Ag Abgaskrümmerdichtung sowie eine solche enthaltende Motorbaugruppe
DE102016122153A1 (de) * 2016-11-17 2018-05-17 Elringklinger Ag Dichtungsvorrichtung und Herstellungsverfahren
DE202017105124U1 (de) * 2017-08-25 2018-11-27 Reinz-Dichtungs-Gmbh Hitzeschild mit Dichtelement
DE102018106362A1 (de) 2018-03-19 2019-09-19 Technische Universität Hamburg Vorrichtungen und verfahren zum bearbeiten metallischer objekte

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0756114A1 (de) * 1995-07-26 1997-01-29 Curty Payen S.A. Zylinderkopfdichtung für eine Brennkraftmaschine
US5605342A (en) * 1993-03-10 1997-02-25 T&N Plc Gaskets
US6189895B1 (en) * 1998-03-18 2001-02-20 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Metal gasket with sealing and connecting sections
EP1098114A2 (de) * 1999-11-08 2001-05-09 NIPPON LEAKLESS INDUSTRY Co., Ltd. Metallische Zylinderkopfdichtung
US6318734B1 (en) * 1999-12-21 2001-11-20 Dana Corporation Gasket with integral support
EP1308653A2 (de) * 2001-11-05 2003-05-07 Ishikawa Gasket Co. Ltd. Zylinderkopfdichtung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5605342A (en) * 1993-03-10 1997-02-25 T&N Plc Gaskets
EP0756114A1 (de) * 1995-07-26 1997-01-29 Curty Payen S.A. Zylinderkopfdichtung für eine Brennkraftmaschine
US6189895B1 (en) * 1998-03-18 2001-02-20 Ishikawa Gasket Co., Ltd. Metal gasket with sealing and connecting sections
EP1098114A2 (de) * 1999-11-08 2001-05-09 NIPPON LEAKLESS INDUSTRY Co., Ltd. Metallische Zylinderkopfdichtung
US6318734B1 (en) * 1999-12-21 2001-11-20 Dana Corporation Gasket with integral support
EP1308653A2 (de) * 2001-11-05 2003-05-07 Ishikawa Gasket Co. Ltd. Zylinderkopfdichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103382884A (zh) * 2013-04-23 2013-11-06 徐超 一种涡轮增压器接口垫
US10666809B2 (en) 2016-02-29 2020-05-26 Audio-Technica Corporation Conference system
US10791156B2 (en) 2016-02-29 2020-09-29 Audio-Technica Corporation Conference system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005041826A1 (de) 2007-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007028428A1 (de) Metallische flachdichtung für thermisch belastete verbindungen fluidführender leitungen
EP2041419B1 (de) Abgaskühler, insbesondere für ein kraftfahrzeug
DE19653908A1 (de) Einrichtung zum Anschluß eines Rohrkrümmers
DE102011077766A1 (de) Betätigungseinrichtung für ein Abgasstrom-Steuerelement eines Abgasturboladers
DE202006014072U1 (de) Turboladerdichtung
DE202011109832U1 (de) Betätigungseinrichtung für ein Abgasstrom-Steuerelement eines Abgasturboladers
EP2855983B1 (de) Metalldichtung
DE10125121A1 (de) Abgaskrümmer
DE102013106651A1 (de) Abgaskrümmerdichtung sowie eine solche enthaltende Motorbaugruppe
DE102005022114A1 (de) Luftspaltisolierte Fahrzeugabgasleitung
DE102016106152A1 (de) Befestigungsvorrichtung für eine Entkopplungsvorrichtung an einem Abschirmteil, Entkopplungsvorrichtung aufweisend die Befestigungsvorrichtung sowie Abschirmteil aufweisend die Entkopplungsvorrichtung
EP2807350B1 (de) Dichtung für eine einrichtung zum nachbehandeln von abgasen einer brennkraftmaschine
WO2002016750A1 (de) Ventilanordnung mit doppelklappe und wärmebrücke für ein abgasrückführungssystem und verfahren zu deren betrieb
DE4328904C2 (de) Brennkraftmaschine mit einem abschnittsweise gekühlten Ventilsitzring
WO2019201531A1 (de) Abdichtungssystem
DE102019217853A1 (de) Agr-kühler
DE102007061995B4 (de) Vorrichtung zum mechanisch entkoppelten Befestigen einer von Heißgas durchströmten Flugzeugkomponente
DE602004009646T2 (de) Dichtung mit flexiblem Stopper
EP1248027A1 (de) Vorrichtung zum axialen Verbinden zweier rohrartiger Bauteile
WO2009094964A1 (de) Flachdichtung
WO2019038182A1 (de) Hitzeschild mit dichtelement
EP3380760B1 (de) Flachdichtung sowie eine flachdichtung enthaltender dichtverband
EP1134478B1 (de) Isoliervorrichtung
DE102004023442B4 (de) Halterungsvorrichtung
DE102004051680C5 (de) Anordnung zur Befestigung eines Abgaskrümmers

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06753811

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1