DE60017992T2 - Einschicht- Metalldichtung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einschichtmetalldichtung, die zum Einsatz zwischen den Passflächen von beispielsweise einem Zylinderblock und Zylinderkopf angepasst ist und die aufgebaut ist aus einer Kernplatte, die Bohrungsöffnungen umgibt und einem Umfangselement, welches sich über den gesamten Umfang der Kernplatte erstreckt.
  • Im Stand der Technik ist eine Einschichtmetalldichtung bekannt und wird in dem japanischen offengelegten Patent Nummer 44847/1993 offenbart, worin ein elastisches Metallelement mit Bördelrändern dargestellt ist, die Zylinderbohrungsöffnungen umgeben und welche durch Ätzen in ihrer Dicke reduziert sind, mit Ausnahme der Umfangsränder, die die Zylinderbohrungsöffnungen bestimmen.
  • Die japanische offengelegte Gebrauchsmusteranmeldung Nummer 88769/1992 offenbart eine metallische Kopfdichtung, die eine Überwachung der Abdichtung um die Bohrungsöffnungen herum und weiterer Durchbrüche unabhängig voneinander ermöglicht. Die Bohrungsöffnungen bleiben abgedichtet mit Metallplatten mit Bördelrändern, die sich um die Bohrungsöffnungen ausdehnen, während weitere Durchbrüche mit dünnen Metallplatten abgedichtet sind, die mit halben Bördelrändern um die Durchbrüche herum ausgebildet sind.
  • Ebenso ist eine Einschichtkopfdichtung bekannt, welche für den Einsatz an einem Maschinentyp mit offener Abdeckung mit einem Zylinderblock mit Wasserkühlmäntel, die die Zylinderbohrungen kontinuierlich umgeben, angepasst ist. Die Einschichtkopfdichtung wird beispielsweise in den japanischen offengelegten Patenten Nummer 233105/1969 und 285080/1966 offenbart, worin die Kopfdichtung aus einer Metallplatte mit einer wesentlichen Dicke zum Dichten um Zylinderbohrungen herum an Bereichen innerhalb des Wassermantels ausgestattet ist und eine weitere Metallplatte, die dünn ausgebildet ist zur Abdichtung um die Zylinderbohrungen in Bereichen außerhalb der Wassermäntel, wobei die unterschiedlich starken Metallplatten durch Überlappschweißen miteinander verbunden sind.
  • Jede der oben aufgeführten und entsprechend 13 dargestellten Kopfdichtung weist eine Kernplatte 2P auf, die Bohrungsöffnungen 3P und ein Umfangselement 1P umgeben und sich über den gesamten Umfang 6P der Kernplatte 2P ausdehnen. Darüber hinaus ist die Metallplatte 2P mit Bördelrändern 7P versehen, die sich um die Bohrungsöffnungen 3P erstrecken und weisen eine radiale Breite auf, die über den entsprechenden Umfang von Bohrungsöffnungen 3P gleichförmig ausgebildet ist. Somit wird in keiner der Dichtungen nach dem Stand der Technik das technische Konzept zur Kompensierung von Dichtungsbelastungen/Spannungen realisiert, welche um die Bohrungsöffnungen auftreten. Wenn sich wie oben erklärt bei keiner Kernplatte 2P nach dem Stand der Technik die Breite entlang der Bohrungsöffnungen nicht ständig verändert, so führt dies offensichtlich zum Ausfall unter bestimmten Spannungsbestimmungen zur Vergleichmäßigung der Dichtspannung um die Bohrungsöffnungen insbesondere zur Kompensierung der Dichtungsbelastung in Bereichen, die den Spannlöchern 5P benachbart liegen.
  • Die herkömmlichen Kopfdichtungen, die wie oben beschrieben aufgebaut sind, weisen einen Nachteil in Form einer eingeschränkten Dichtungsgestaltung auf, sowie in der Flexibilität und in der Anpassungsfähigkeit, wenn sie an verschiedenen Arten von Motoren, welche unterschiedliche Spannungsbedingungen an den Verbindungsbolzen der Zylinderköpfe mit dem Zylinderblock aufweisen, eingesetzt werden. Bei einigen Spannbedingungen zum Befestigen des Zylinderkopfes auf dem Zylinderblock sind die Zylinderkopfdichtungen nach dem Stand der Technik zu hart, um die Gleichförmigkeit der Dichtungsbelastung um die Bohrungsöffnungen 3P sicherzustellen, insbesondere in den Bereichen, die den Spannlöcher 5P benachbart liegen.
  • Bei Motoren des Types mit geschlossener Abdeckung mit dem in einer intermittierenden Art um die Zylinderbohrungen vorhandenen Wassermantel ist andererseits der Zylinderblock meistens hart und steif verglichen mit dem Motor des Types mit offener Abdeckung, so dass die Tendenz zu etwas höherer Spannung oder Andruckkraft besteht im Vergleich zum Motortyp mit offener Abdeckung. Dies bewirkt bei einigen Anforderungen an den Motor, dass die Dichtungsbelastung um die Bohrungsöffnungen ein örtliches Anwachsen an den Bereichen in der Nähe der Spannlöcher aufweist, so dass diese verhärten, um die Dichtungslast zu sichern, die gleichförmig um die Bohrungsöffnung herum vorliegt. Um mit diesem Nachteil in der Dichtungsbelastung um die Bohrungsöffnung zu hantieren, wird gefordert, dass die Metalldichtung Mittel zur Ausbalancierung jeder auch geringfügiger Dichtungsspannung um die Bohrungsöffnung herum aufweist.
  • In der Einschichtmetalldichtung sind wie oben beschrieben die dicke Metallplatte, welche die Bohröffnungen umschließt und ein Umfangselement, welches sich über den gesamten Umfang der Kernplatte erstreckt, enthalten, wobei die Kernplatte, die sich entsprechend der radialen Breite gleichförmig um die Bohröffnungen erstreckt, die Dichtungsspannungsverteilung erfährt, so dass die Spannung sich in der Nachbarschaft der Spannlöcher erhöht und sich in anderen Bereichen entfernt von diesen Spannlöchern absenkt.
  • Die Kopfdichtungen für neueste Motoren, welche niedrige Steifigkeit erfordern oder/und einem hohen Verbrennungsdruck widerstehen, sind öfters mit einem wesentlichen zu lösenden Problem verbunden, wobei kleine Veränderungen in der Dichtungsspannung, die umfangsseitig um die Bohröffnungen auftreten, einen unerwünschten Einfluss ausüben hinsichtlich der Dichtleistung der Metalldichtung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das hauptsächliche Ziel zu Grunde, den oben beschriebenen Nachteil durch Bereitstellung einer Einschichtmetalldichtung zu beheben, welche vorzugsweise in einem Motor des Types mit geschlossener Abdeckung eingesetzt wird, in dem die Spannbelastung auf einem bestimmten Pegel vorausgewählt ist. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Einschichtmetalldichtung mit einfachem Aufbau dar, bei welcher eine dicke Kernplatte die Bohröffnungen umschließt, umfangsseitig bezogen auf die Bohröffnungen kontinuierliche Veränderungen in der radialen Breite aufweist, um kleine Veränderungen in der Dichtspannung um die Bohröffnungen auszugleichen, womit die gleichmäßige Dichtspannung um die Bohröffnungen gesichert ist.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Einschichtmetalldichtung bereitgestellt, die zum Einsatz zwischen Passflächen eines Zylinderblockes und eines Zylinderkopfes, die mit Spannbolzen zusammengehalten werden, eingesetzt wird, welche aufweist eine Kernplatte, die durch Kombination von Bohröffnungen umgebende Bereiche dargestellt ist und mit Bördelrändern ausgestattet ist, welche sich um die Bohröffnungen und Brücken herum erstrecken und seriell jeweils benachbarte zwei Bereiche miteinander verbinden und ein Umfangselement, welches sich um die gesamte Kernplatte erstreckt und an einem Umfangsrand der Kernplatte angeschlossen ist, wobei die Kernplatte bezüglich ihrer Dicke größer als das Umfangselement ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Kernplatte, die die Bohröffnungen umgeben, kontinuierlich mit unterschiedlichen radialen Weiten dargestellt sind in Abhängigkeit von einer Dichtspannungsverteilung um die Bohröffnungen, wobei die radiale Weite an den Bereichen in der Nähe der Befestigungslöcher, die in dem Umfangselement ausgebildet sind, minimiert ist, während diese größer ausfällt, da sie in umfänglichem Abstand von den Spannlöchern abfällt, womit die Gleichförmigkeit der Dichtspannung um die Bohröffnungen insgesamt gewährleistet ist.
  • Entsprechend einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Einschichtmetalldichtung offenbart, worin die Brücken in der Kernplatte eine beliebige Weite über einen Bereich aufweisen, der sich zwischen irgendeiner der benachbarten Bohröffnungen erstreckt, wobei diese Weite entweder gleich oder unterschiedlich zu jeder anderen an jedem Bereich zwischen den benachbarten Bohröffnungen dargestellt sein kann.
  • In Ausgestaltungen dieser Einschichtmetalldichtung der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, können geringfügige Veränderungen in der Dichtspannung um die Bohröffnungen herum auftreten, die exakt und einfach kompensiert oder dadurch ausgeglichen werden können, dass teilweise die radiale Weite der Kernplatte in Umfangsrichtung der Bohröffnung verändert wird, ohne dass eine teilweise Abänderung der Höhe des Bördelrandes der sich von der Kernplatte erhebt erforderlich ist, wobei die Dichtspannung gleichmäßig über jede Bohröffnung ausführbar ist. Somit ist die Einschichtmetalldichtung der vorliegenden Erfindung einfach aufgebaut und weist Vorteile hinsichtlich der einfachen Regulierung der Dichtspannung auf, insbesondere wenn sie in einem Motor mit geschlossener Abdeckung eingesetzt wird, in welchem die Wasserkühlmäntel intermittierend um den Zylinderkopf angeordnet sind. Sogar wenn die Bereiche, die benachbart zu den Spannlöchern liegen, einer bedeutend hohen Spannkraft ausgesetzt sind, würde die Dichtspannungsverteilung gleichförmig um jede Bohröffnung gehalten werden mittels der Kernplatte, die in radialer Breite in Umfangsrichtung der Bohröffnungen variiert ist, womit eine Verbesserung in der Dichtleistung gesichert ist.
  • Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Beispielen unter Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben, worin folgendes dargestellt ist:
  • 1 zeigt eine Ansicht von oben einer bevorzugten Ausgestaltung einer Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung,
  • 2 zeigt eine Ansicht von oben auf eine Kernplatte, die Bohröffnungen in der Einschichtmetalldichtung entsprechend 1 umgibt,
  • 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht von oben mit einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung an einem Bereich, der mit der gestrichelten Linie IV in 1 eingekreist ist,
  • 4(A) und 4(B) stellen vergrößerte Schnittansichten einer ersten Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar und sind entlang der Linie I - I und der Linie II - II der 1 entsprechend aufgenommen;
  • 5(A) und 5(B) stellen vergrößerte Schnittansichten einer zweiten Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar und sind entlang der Linie I - I und der Linie II - II entsprechend 1 aufgenommen,
  • 6(A) und 6(B) stellen vergrößerte Schnittansichten einer dritten Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar und sind entlang der Linie I - I und der Linie II - II entsprechend 1 aufgenommen,
  • 7(A) und 7(B) stellen vergrößerte Schnittansichten einer vierten Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar und sind entlang der Linie I - I und der Linie II - II entsprechend 1 aufgenommen,
  • 8(A) und 8(B) stellen vergrößerte Schnittansichten einer fünften Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar und sind entlang der Linie I - I und der Linie II - II entsprechend 1 aufgenommen,
  • 9(A) und 9(B) stellen vergrößerte Schnittansichten einer sechsten Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar und sind entlang der Linie I - I und der Linie II - II entsprechend 1 aufgenommen,
  • 10(A) und 10(B) stellen vergrößerte Schnittansichten einer siebenten Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar und sind entlang der Linie I - I und der Linie II - II entsprechend 1 aufgenommen,
  • 11 stellt eine vergrößerte Ansicht von oben einer weiteren Ausgestaltung mit zwei Reihen von halben Bördelrändern dar, die sich um die zugehörige Bohröffnung in einem Bereich erstrecken, der mit gestrichelter Linie IV in 1 eingekreist ist,
  • 12 stellt eine vergrößerte Teilansicht dar, die entlang der Linie III - III entsprechend 11 aufgenommen ist, und
  • 13 zeigt eine Ansicht von oben, die eine Kernplatte einer Metalldichtung nach dem Stand der Technik verdeutlicht.
  • Die Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden detailliert und mit Bezug auf die besonderen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, wie sie in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, beschrieben.
  • Eine Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist dazu ausgeführt, um zwischen Passflächen eines Zylinderblockes und eines Zylinderkopfes positioniert zu werden, welche mit Spannbolzen aneinandergefügt werden. Die Metalldichtung beinhaltet eine Kernplatte 2, die Bohröffnungen 3 umgibt, und mit Bördelrändern 7 ausgestattet ist, die sich um die Bohröffnungen 3 erstrecken und ein Umfangselement 1, welches sich um die Kernplatte 2 ausdehnt und mit einer Umfangskante 6 der Kernplatte 2 verbunden ist.
  • Die Kernplatte 2 ist in der Stärke größer ausgelegt als das Umfangselement 1. Das Umfangselement 1 ist ausgestattet mit Spannlöchern 5 für Niederhaltebolzen, Öllöcher 20, Wasserlöcher 21, zusätzliche Löcher 22 zur Verdopplung als Spannloch und als Öldurchgang usw..
  • Bei der Einschichtmetalldichtung, die entsprechend der obigen Beschreibung ausgeführt ist, ist die Kernplatte, welche die Bohröffnungen 3 umgibt, in radialer Breite kontinuierlich verändert in Abhängigkeit von einer Dichtspannungsverteilung, um die Bohröffnungen 3 herum. Die Veränderung in radialer Breite an der Kernplatte 2 in Umfangsrichtung einer jeden Bohröffnung 3 ergibt teilweise eine Kompensation für eine Dichtspannungsverteilung um die Bohröffnungen 3 herum. Die Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung, so wie sie insbesondere in den 1 und 2 dargestellt ist, weist die Kernplatte 2 auf, die in radialer Breite unterschiedlich entsprechend der Umfangsrichtung einer jeden Bohröffnung 3 innerhalb einer Bandbreite eines jeden Bereiches 11 von vergrößerter Breite zu anderen Bereichen 4 von reduzierter Breite verändert ist. Die Kernplatte 2, in welcher die Bereiche minimaler Breite in jedem benachbarten Bereich der Spannlöcher 5 angeordnet sind, gilt vorzugsweise für den Motor des Types, in dem der Motorblock relativ lang ausgeführt ist, in dem Bereich zwischen jeweils benachbarten Bohröffnungen 3. Im Gegensatz dazu hat eine Einschichtmetalldichtung entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung entsprechend 3 eine Kernplatte 2, in welcher die Bereiche 4 von minimaler Breite in den Bereichen zwischen jeweils angrenzender Bohröffnung 3 angeordnet sind und ebenso benachbart zu den Spannlöchern 5 liegen und weiterhin sind die Bereiche 4 der minimalen Breite in der Breite gleich mit Brücken 8, die sich zwischen den verbundenen Bohröffnungen 3 erstrecken. Da die Kernplatte 2 und das Umfangselement 1 in einer einzigen Schicht zusammengestellt sind, ist die Einschichtmetalldichtung zu fest, um die Breite zwischen jeweils zwei aneinandergrenzenden Bohröffnungen 3 in der Kernplatte 2 bedeutend zu verringern. Somit wird die Einschichtmetalldichtung, die entsprechend 3 aufgebaut ist, vorzugsweise in Motoren angewandt, in denen es unvermeidlich ist, die Dichtspannung auszugleichen.
  • Weiterhin weisen Brücken 8 in der Kernplatte 2 irgendeine Breite auf, mit der sie sich über den Bereich zwischen jeweils angrenzenden Bohröffnungen 3 erstrecken, welche gleich oder unterschiedlich zueinander in jedem Bereich zwischen aneinander grenzenden Bohröffnungen 3 ausgelegt werden kann oder anders ausgedrückt, an jeder Lücke zwischen jeweils aneinander grenzenden Zylindern. Das wesentliche Merkmal der Einschichtmetalldichtung der vorliegenden Erfindung entsprechend dem grundlegenden Prinzip betrifft die Kernplatte 2 um die Bohrungsöffnungen 3 herum, welche in ihrer radialen Breite an den Bereichen in der Nähe der Spannbolzen 5, die in dem Umfangselement 1 dargestellt sind, minimal ausgebildet ist, während sie größer als in den Bereichen 11 dargestellt ist, wenn sie in Umfangsrichtung von den Spannlöchern 5 beabstandet ist.
  • In der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung sind die Bördelränder 7 der Kernplatte 2 nicht örtlich in der Höhe verändert, sondern weisen eine konstante Höhe in Umfangsrichtung der Bohröffnungen 3 auf. Die Bördelränder 7 sind frei von jeder Höhenveränderung. Der Bördelrand 7 wird dargestellt in einem ringförmigen Muster, welches von oben betrachtet wird, ist jedoch nicht auf ein derartiges Muster beschränkt und kann verschiedenartig modifiziert sein in Abhängigkeit von den Formen der Bohröffnungen 3, wobei die Positionen der Spannlöcher 5 und die geringfügige Variationen in der Dichtspannung auszubalancieren sind. Der Bördelrand 7 auf der Kernplatte 2 kann über jede andere Oberfläche der Kernplatte 2 erhoben sein, was gleichbedeutend ist mit der Möglichkeit gegenüber entweder dem Zylinderkopf oder dem Zylinderblock angehoben zu sein. Weiterhin wird die Breite des Bördelrandes 7 an der Kernplatte 2, um die Bohröffnungen 3 herum einheitlich dargestellt sein. Trotzdem kann die Breite in Querrichtung zum Bördelrand, falls gewünscht und unter bestimmten Bedingungen, willkürlich an jedem Umfangsbereich der Bohröffnungen 3 verändert werden zu Gunsten der Gleichmäßigkeit der Dichtspannung, der feinen Kompensierung von Veränderungen in der Dichtspannung, der Regulierung der Dichtbelastung, der Überwachung der Dichtspannung an jedem gewünschten Bereich usw.
  • Bei der Herstellung einer Einschichtmetalldichtung nach der vorliegenden Erfindung sind die Kernplatte 2 und das Umfangselement 1 aus einzelnen elastischen Metallplatten hergestellt, die in der Dicke untereinander unterschiedlich sind. Die Kernplatte 2 ist in einer Kombination von ringförmigen Bereichen 9 um die Kernöffnungen 3 und von Brücken 8 ausgebildet und verbindet benachbarte ringförmige Bereiche 9 miteinander.
  • Bei einer Einschichtmetalldichtung sind die ringförmigen Bereiche 9 um die Bohröffnungen 3 in der Kernplatte 2 entweder ähnlich oder ungleich in der Aufsichtzusammenstellung ausgebildet. Weiterhin muss die Einschichtmetalldichtung zum Einsatz beispielsweise in einem 3-Zylinder-Motor oder einem 4-Zylinder-Motor nicht identisch aufgebaut sein an gegenüberliegenden Seiten der einzelnen Zylinder.
  • Die Aufsichtszusammenstellung der Kernplatte 2, die durch Linien dargestellt ist, die die Umfangsränder an den breiteren radialen Bereichen 11 der ringförmigen Bereiche 9 zusammenfügen, können willkürlich geformt sein wie als Polygon, viereckig usw., anders als im Wesentlichen in kreisförmiger Gestalt. Die Kernplatte 2, in welcher die ringförmigen Bereiche 9 um die bohrungsausgerichteten Zylinderöffnungen 3 in Serie integral mit den Brücken 8 verbunden sind, ist aus einer elastischen Metallplatte durch abgedeckte Funktion hergestellt.
  • Bei dem Zusammenbau der Kernplatte 2 mit dem Umfangselement 1 wird die Einschichtmetalldichtung nach der vorliegenden Erfindung vervollständigt. Die Montage der Kernplatte 2 mit dem Umfangselement 1 kann durch jedes Befestigungsverfahren wie Stumpfschweißen, Überlappschweißen, mechanisches Verzapfen usw. durchgeführt werden. Um die Bildung von Versetzungen oder sogar Kanten an Überlappstößen zu verhindern, werden bevorzugt die Kernplatte 2 und das Umfangselement 1 durch nicht dargestellte Spaltnähte verbunden, wobei die Ränder der überlappenden Teile zu einer geglätteten Kontur bearbeitet sind, was nicht dargestellt ist.
  • Wie in den 7, 8, 9 und 10 gezeigt wird, kann eine Einschichtmetalldichtung der vorliegenden Erfindung mit einem zusätzlichen Bördelrand 10 ausgestattet sein, wie er in der japanischen Patentanmeldung Nr. 323809/1998 offenbart ist. Der zusätzliche Bördelrand 10 liefert einen wesentlichen Dichtungseffekt und ist beispielsweise aufgebaut aus synthetischen Polymeren wie aus Fluor enthaltendem Gummi, Urethanpolymeren oder anderem. Der zusätzliche Bördelrand 10 kann so dargestellt werden, dass er Schweißnahtteile zur Verbindung der Kernplatte 2 und des Umfangselementes 1 ersetzt, womit Schweißarbeiten erleichtert werden.
  • Die Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann zumindest eine Reihe des Bördelrandes 7 um jede Bohröffnung 3 zulassen, zur Verbindung mit jedem benachbarten Bördelrand 7 um die benachbarte Bohröffnung 3 herum, in jedem Bereich zwischen den Bohröffnungen 3, die benachbart zueinander liegen. Für den Fall, dass lediglich ein Bördelrand 7 verbunden ist mit einem weiteren benachbarten Bördelrand 7 um eine weitere Bohröffnung 3 zu einem gemeinsamen Bördelrand, wird vorzugsweise die Feder gleichbleibend in den Verbindungsbereichen genau aufeinander abgestimmt, wo benachbarte Bördelränder in den gemeinsamen Bördelrand zusammengeführt werden, wobei in den Verbindungsbereichen nur geringfügige Veränderungen in ihren eigenen Bördelrandbreiten und Querschnittsaufbauten zugelassen werden, womit Spitzenwerte der Dichtbelastung in den Verbindungsbereichen vermindert werden, um einen Abfall der Dichtspannung klein zu halten, was anderenfalls an den Verbindungsbereichen auftreten könnte, die durch den gemeinsamen Bördelrand und die benachbarten einzelnen Bördelränder bestimmt sind. Der genaue Aufbau der Verbindungsbereiche wie oben beschrieben wird beispielsweise in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 74343/1994 offenbart.
  • Sowohl die Kernplatte 2 als auch das Umfangselement 1 können aus einem metallischen Material hergestellt sein, beispielsweise aus Weicheisen, Federstahl oder Metallen, die die Fähigkeit zum Aushärten aufweisen, wenn sie einer Wärmebehandlung unterzogen werden wie Härten, Glühen und andere, Gusseisen, Edelstahl, Aluminiumlegierung usw.. Die Kernplatte 2 und das Umfangselement 1 können aus gleichen Materialien oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Zusätzlich können die Kernplatte 2 und das Umfangselement 1 an ihren gegenüberliegenden Frontflächen mit nichtmetallischen Substanzen beschichtet sein. Die Oberfläche oder der Bereich, der von der Kernplatte 2 und dem Umfangselement 1 beschichtet ist, ist genau ausgewählt und stellt einen Teil oder die Gesamtheit dar. Darüber hinaus sollte die jeweilige Materialstärke der Kernplatte 2 und des Umfangselementes 1 in Abhängigkeit von den Ausgestaltungsanforderungen des Motors abhängen und das Dickenverhältnis zwischen Kernplatte 2 und Umfangselement 1 wird nicht vorher bestimmt.
  • Unter Bezug auf die 4 bis 12 werden unterschiedliche Ausgestaltungen der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung bildhaft beschrieben. Gleiche Bezugszeichen markieren identische oder korrespondierende Teile oder Bestandteile, so dass sie nur teilweise wiederholt werden. Insbesondere wird in den 4 bis 10 jeder Abschnitt durch ein Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei (A) die Einschichtmetalldichtung kennzeichnet, aufgenommen am Bereich 11, wo die Kernplatte 2 die große radiale Ausdehnung aufweist, während ein anderer Abschnitt, der mit dem Bezugszeichen (B) gekennzeichnet ist, die Einschichtmetalldichtung kennzeichnet, die entlang eines weiteren Bereiches 4 aufgenommen ist, wo die Kernplatte 2 in radialer Breite vermindert ist. Jeder Bördelrand 7 um die zugehörige Bohröffnung 3 wird in einem Muster betrachtet, das an den Umfangsrand der Bohröffnung 3 angepasst ist.
  • Zunächst wird auf 4 Bezug genommen, in der eine erste Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erklärt wird. Die Einschichtmetalldichtung entsprechend (A) der 4 ist im Schnitt entlang der Linie I - I in 1 dargestellt, wobei die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite anwächst, während die Einschichtmetalldichtung entsprechend (B) in 4 eine Schnittdarstellung ist, die entlang der Linie II - II in 1 aufgenommen ist, wobei die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite abnimmt.
  • Die Kernplatte 2 entsprechend der ersten Ausgestaltung ist mit einer Reihe des Bördelrandes 7 ausgebildet oder ein voller Bördelrand 13 ist um die Bohröffnung 3 in der Kernplatte 2 dargestellt. Das Umfangselement 1 umgibt die Umfangskante 6 der Kernplatte 2. In der Nachbarschaft der Spannlöcher 5 ist die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite reduziert.
  • Eine zweite Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung ist in 5 dargestellt, wobei die Darstellung (A) einen Schnitt entsprechend der Linie I - I nach 1 zeigt, in dem die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite anwächst, während die Darstellung (B) einen Schnitt entlang der Linie II - II entsprechend 1 zeigt, wobei die Kernplatte 2 sich in ihrer radialen Breite vermindert.
  • Die Kernplatte 2 in der zweiten Ausgestaltung ist mit zwei Zeilen des Bördelrandes 7 versehen oder einem inneren vollen Bördelrand 13 und einem äußeren Halbbördelrand 12, konzentrisch um die Bohröffnung 3 angeordnet und in der Kernplatte 2 ausgebildet.
  • Bezogen auf 6 wird eine dritte Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Einschichtmetalldichtung nach (A) in
  • 6 ist im Schnitt dargestellt entsprechend der Linie I - I in 1, wobei die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite anwächst, während die Einschichtmetalldichtung entsprechend (B) nach 6 im Schnitt entlang der Linie II - II in 1 dargestellt ist, wobei die Kernplatte in ihrer radialen Breite abnimmt.
  • Die Kernplatte 2 in der dritten Ausgestaltung ist mit zwei Zeilen des Bördelrandes 7 versehen oder einem inneren vollständigen Bördelrand 13 und einem äußeren vollständigen Bördelrand 13, konzentrisch um die Bohröffnung 3 angeordnet und in der Kernplatte 2 ausgebildet.
  • Unter Bezug auf 7 wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Einschichtmetalldichtung entsprechend (A) in 7 ist als Schnitt dargestellt entlang der Linie I - I in 1, wobei die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite ansteigt, während die Einschichtmetalldichtung entsprechend (B) nach 6 einen Schnitt darstellt, welcher entlang der Linie II - II in 1 aufgenommen ist, wobei die Kernplatte 2 sich in ihrer radialen Breite vermindert.
  • Die Kernplatte 2 in der vierten Ausgestaltung ist mit einer Zeile des Bördelrandes 7 versehen oder einem vollen Bördelrand 13 um die Bohröffnung 3 in der Kernplatte 2 ausgebildet. An radial gegenüberliegenden Seiten des Bördelrandes 7 sind darüber hinaus zusätzliche Dichtbördelränder 10 vorgesehen, die sich entlang des Bördelrandes 7 beiderseits erstrecken. Die zusätzlichen Bördelränder 10 in der vierten Ausgestaltung erheben sich in der Richtung, in welcher der Bördelrand 7 sich über der Kernplatte 2 erhebt.
  • Unter Bezug auf 8 wird eine vierte Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Einschichtmetalldichtung entsprechend (A) nach 8 ist als Schnitt entlang der Linie I - I in 1 dargestellt, wobei die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite anwächst, während die Einschichtmetalldichtung entsprechend (B) nach 8 als Schnitt dargestellt ist entlang der Linie II - II in 1, wobei die Kernplatte 2 sich in ihrer radialen Breite vermindert.
  • Die Kernplatte 2 der fünften Ausgestaltung ist mit zwei Zeilen des Bördelrandes 7 versehen oder einem inneren vollen Bördelrand 13 und einem äußeren Halbbördelrand 12, konzentrisch um die Bohröffnung 3 angeordnet und in der Kernplatte 2 ausgebildet. Zusätzlich wird ein weiterer Dichtbördelrand 10 angeordnet, der sich zwischen den vollen und den halben Bördelrändern 13, 12 erstreckt. Der zusätzliche Bördelrand 10 erhebt sich in der gleichen Richtung wie die Bördelränder 7. Der zusätzliche Dichtbördelrand 10 kann, obwohl er zwischen den Bördelrändern 7 dargestellt ist, alternativ entweder innerhalb des vollen Bördelrandes 13 oder außerhalb des halben Bördelrandes 12 angeordnet sein.
  • Unter Bezug auf 9 wird eine sechste Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Einschichtmetalldichtung entsprechend (A) in 9 ist im Schnitt entlang der Linie I - I nach 1 dargestellt, wobei die Kernplatte 2 sich in ihrer radialen Breite vergrößert, während die Einschichtmetalldichtung entsprechend (B) nach 9 im Schnitt dargestellt ist entlang der Linie II - II nach 1, wobei die Kernplatte 2 sich in ihrer radialen Breite vermindert.
  • Die Kernplatte in der sechsten Ausgestaltung ist mit einer Zeile von Bördelrand 7 ausgestattet, oder einem vollen Bördelrand 13 um die Bohröffnung 3, welche in der Kernplatte 2 ausgebildet ist. Die zusätzlichen Dichtungsbördelränder 10, 16 um die Bohröffnung 3 sind an gegenüberliegenden Oberflächen der Kernplatte 2 beidseitig an einem ringförmigen radial erstreckten Bereich innerhalb des vollen Bördelrandes 13 platziert. Zusätzlich weist das Umfangselement 1 einen halben Bördelrand 14 um das Spannloch 5 auf.
  • Unter Bezug auf 10 wird eine siebente Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Einschichtmetalldichtung entsprechend (A) nach 4 wird im Schnitt dargestellt entlang der Linie I - I nach 1, wobei die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite anwächst, während die Einschichtmetalldichtung entsprechend (B) nach 4 als Schnitt entlang der Linie II - II nach 1 dargestellt ist, worin die Kernplatte 2 in ihrer radialen Breite abnimmt.
  • Die Kernplatte 2 in der siebenten Ausgestaltung ist mit einer Zeile von Bördelrand 7 versehen oder einem vollen Bördelrand 13 um die Bohröffnung 3 herum, ausgebildet in der Kernplatte 2. Ein zusätzlicher Dichtungsbördelrand 10 um die Bohröffnung 3 ist radial innerhalb des vollen Bördelrandes 13 positioniert. Der zusätzliche Dichtbördelrand 10, der nicht dargestellt ist, kann außerhalb des vollen Bördelrandes 13 angeordnet sein. Der zusätzliche Dichtbördelrand 10 ist ebenso auf der Oberfläche der Kernplatte 2 angeordnet, über der der volle Bördelrand 13 sich erhebt. Ein weiterer Hilfs-Dichtbördelrand 15 ist um eine Spannöffnung in dem Umfangselement 1 herum ausgeformt.
  • Schließlich wird Bezug genommen auf die 11 und 12, in denen eine achte Ausgestaltung der Einschichtmetalldichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt wird. 11 zeigt eine vergrößerte Aufsicht des achten Ausführungsbeispieles an einem Bereich, der mit dem Bereich korrespondiert, der durch die gestrichelten Linien IV in 1 bezeichnet ist, während 12 eine Schnittdarstellung zeigt entlang der Linie III - III nach 11.
  • Die Kernplatte 2 der achten Ausführung weist zwei Reihen des Bördelrandes 12 auf: einen inneren und einen äußeren halben Bördelrand, die gegeneinander schräg ausgerichtet sind. Die halben Bördelränder 12, 12 erstrecken sich um die Bohröffnung 3 parallel um eine ringförmige flache Zone 18 zwischen diesen zu bilden, ohne in einem gemeinsamen Bördelrand zu verschmelzen. In der achten Ausgestaltung nähern sich die benachbarten außen liegenden halben Bördelränder 12 um die benachbarten Bohröffnungen 3 gegenseitig in dem Bereich zwischen den benachbarten Bohröffnungen 3 an, um Verbindungsbereiche 17 auszubilden, die den vollen Bördelrändern ähnlich sind. Die Verbindungsbereiche 17 tragen zur Sicherung des gewünschten Ausgleichs für die Dichtspannung um die damit verbundene Bohröffnung 3 bei. Sogar wenn die Kernplatte 2 lediglich mit einer Zeile des halben Bördelrandes um die Bohröffnung 3 ausgebildet ist, können die nicht dargestellten benachbart liegenden halben Bördelränder sich gegenseitig an der Brücke 8 annähern, um die Verbindungsbereiche auszubilden, die ähnlich der vollen Bördelränder sind.
  • Während die vorliegende Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausgestaltungen beschrieben ist, soll deutlich verstanden werden, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern weitere verschiedenartige Ausgestaltungen auch innerhalb des Rahmens der folgenden Patentansprüche liegen.

Claims (2)

  1. Einschichtmetalldichtung, die zum Einsatz zwischen Passflächen eines Zylinderblockes und eines Zylinderkopfes, die mit Spannbolzen zusammengehalten werden, verwendet wird, welche Folgendes aufweist: eine Kernplatte (2), die durch Kombination von Bohrungsöffnungen (3) umgebende Bereiche dargestellt ist und mit Bördelränder (7) ausgestattet ist, welche sich um die Bohrungsöffnungen (3) und Stege (8) herum erstrecken und seriell jeweils benachbarte zwei Bereiche miteinander verbinden und ein Umfangselement (1), welches sich um die gesamte Kernplatte (2) erstreckt und an einem Umfangsrand (6) der Kernplatte (2) angeschlossen ist, wobei die Kernplatte (2) bezüglich ihrer Dicke größer als das Umfangselement (1) ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Kernplatte (2), die die Bohrungsöffnungen (3) umgeben kontinuierlich mit unterschiedlichen radialen Weiten dargestellt sind in Abhängigkeit von einer Dichtungsspannungs-Verteilung um die Bohrungsöffnungen (3), wobei die radiale Weite an den Bereichen in der Nähe der Befestigungslöcher (5), die in dem Umfangselement (1) ausgebildet sind, minimiert ist, während diese größer ausfällt, da sie in umfänglichem Abstand von den Befestigungslöchern (5) abfällt, womit die Gleichförmigkeit der Dichtungsspannung um die Bohrungsöffnungen (3) insgesamt gewährleistet ist.
  2. Einschichtmetalldichtung mit einem Aufbau entsprechend Anspruch 1, worin die Brücken (8) in der Kernplatte (2) eine beliebige Weite über einen Bereich aufweisen, der zwischen irgendeiner der benachbarten Bohrungsöffnungen (3) erstreckt, wobei diese Weite entweder gleich oder unterschiedlich zu jeder anderen an jedem Bereich zwischen den benachbarten Bohrungsöffnungen (3) dargestellt sein kann.
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