DE19641491A1

DE19641491A1 - Automotive gasket spacer layer fabricated from sintered powder

Info

Publication number: DE19641491A1
Application number: DE1996141491
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Dipl Ing Majewski; Klaus Dipl Ing Loenne; Klaus Dipl Ing Schmidt; Franz-Josef Wagner; Klaus Dipl Ing Cierocki; Klaus Dipl Ing Schlosser; Christoph Dipl Ing Golombek; Reino Dipl Ing Eskelinen
Original assignee: Goetze Payen GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-04-23

Abstract

The automotive e.g. cylinder head gasket is made from laminated metal-finished material incorporating one or more layers (1, 1') of metal. Holes (3) in the gasket are strengthened by metal beading (2, 2'). One metallic layer acts as a spacer (4) between outer layers and has supporting structures (5-9). The spacer layer is fabricated from sintered metal powder.

Description

Die Erfindung betrifft eine laminierte metallische Flachdichtung für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus mindestens einer Metallage mit einer oder mehreren Öffnungen und die Öffnungen umgebenden Sicken sowie einer Distanzlage, welche mit Abstützmitteln für die Sicken versehen ist.The invention relates to a laminated metallic flat gasket for a Internal combustion engine, consisting of at least one metal layer with one or more Openings and the beads surrounding the openings as well as a spacing, which with Support means for the beads is provided.

Laminierte metallische Flachdichtungen werden bei Brennkraftmaschinen insbesondere als Zylinderkopfdichtung oder als Flanschdichtung für die Abgasanlage eingesetzt. Solche Flachdichtungen bestehen aus mehreren mit bestimmten Beschichtungen versehenen Metallagen, wobei in den abzudichtenden Bereichen, wie zum Beispiel die Brennraumöffnungen, zur Erhöhung der Dichtpressung Sicken vorgesehen sind. Die mit Sicken versehenen Metallagen werden meistens aus austenitischen Federstählen hergestellt, während die mit der Sickenlage zusammenwirkende Distanzlage, welche zur Abstimmung auf die vom Anwendungsfall abhängige Einbaudicke dient, in der Regel aus korrosionsgeschütztem Stahl besteht und an den abzudichtenden Öffnungen eine Dickenerhöhung in Form von Stützkörpern aufweist. Die Stützkörper werden durch umgebördelte Lagen oder durch separate Abstützmittel, wie Einlegeringe, erzeugt, und fungieren als Verformungsbegrenzer für die Sicke und erlauben eine partiell höhere Flächenpressung in diesem Bereich der Flachdichtung. Aus der EP 0 230 804 A2 ist eine laminierte metallische Flachdichtung zu entnehmen, bei der die Distanzlage aus zwei aufeinanderliegenden Metallplatten gebildet ist, wobei der Endbereich einer Metallplatte umgebördelt ist, um Stützkörper am Brennraumrand zu erzeugen. Zum Zusammenbau der Dichtung müssen so einerseits mehrere Metallplatten aufeinander gelegt werden, andererseits besteht beim Falten der Metallplatten die Gefahr, daß Risse auftreten. Aus der DE PS 19 520 695 C1 ist eine metallische Zylinderkopfdichtung mit einer einlagigen Distanzlage zu entnehmen. Zur Dickenerhöhung am Brennraumrand wird die Distanzlage zwischen einer Ziehmatrize und einer Ziehplatte eingespannt und mit Hilfe eines Stempels umgebogen. Zum Herstellen der Stützkörper müssen auf diese Weise teure Umformungsarbeitsgänge durchgeführt werden, hinzu kommt, daß die Herstellung der Stützkörper sich auf die Bereiche der Dichtung beschränkt, wo Öffnungen angeordnet sind.Laminated metallic flat gaskets are used in particular in internal combustion engines used as a cylinder head gasket or as a flange gasket for the exhaust system. Such flat seals consist of several with certain coatings provided metal layers, wherein in the areas to be sealed, such as the Combustion chamber openings, beads are provided to increase the sealing pressure. With Beaded metal layers are mostly made of austenitic spring steels manufactured, while the spacing layer interacting with the bead layer, which for Coordination to the installation thickness depending on the application is usually used Corrosion-protected steel and one at the openings to be sealed Has increased thickness in the form of support bodies. The support bodies are made by flanged layers or by separate support means, such as insert rings, and act as a deformation limiter for the bead and allow a partially higher one Surface pressure in this area of the flat gasket. One is known from EP 0 230 804 A2 Laminated metallic flat gasket can be seen, in which the spacer layer consists of two superposed metal plates is formed, the end portion of a metal plate is flanged to produce support bodies at the edge of the combustion chamber. For assembly the seal must be placed on the one hand several metal plates, on the other hand, when folding the metal plates, there is a risk that cracks will occur. Out DE PS 19 520 695 C1 is a metallic cylinder head gasket with a single layer Distance can be found. The distance is used to increase the thickness at the edge of the combustion chamber clamped between a drawing die and a drawing plate and with the help of a Stamp bent. To manufacture the support body must be expensive in this way Forming operations are carried out, in addition, that the manufacture of the Support body is limited to the areas of the seal where openings are arranged are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Dichtung im Hinblick auf die Abdichtungsfunktion zu verbessern, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten gesenkt werden.The invention has for its object a generic seal in view to improve the sealing function, while maintaining manufacturing costs be lowered.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dokumentiert.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are in the Sub-claims documented.

Durch die Verwendung von Metallpulver lassen sich auf einfache Art und Weise beliebige Querschnittsprofile erzeugen, an jeder beliebigen Stelle der Distanzlage können Stützkörper angeordnet sein. Diese können in der Höhe und/oder Breite veränderlich gestaltet sein. Auf diese Weise kann über die gesamte Flachdichtung eine auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte gleichmäßige Kraftverteilung eingestellt werden.The use of metal powder makes it easy to do Generate any cross-sectional profiles at any point in the distance Support body may be arranged. These can vary in height and / or width be designed. In this way, one on the entire flat gasket adjusted uniform force distribution can be set for each application.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawing and is described below with reference to a Embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht einer Flachdichtung, Fig. 1 shows schematically a plan view of a flat gasket,

Fig. 2 Ansicht ein Schnitt entlang Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 view of a section along line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 Ansicht ein Schnitt entlang Linie III-III der Fig. 1. Fig. 3 view of a section along line III-III in FIG. 1.

Die in der Fig. 1 dargestellte Flachdichtung ist als Dichtung für Abgasrohre bei einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Flachdichtung besteht aus einer oberen und unteren Metallage (1, 1') aus Federstahl mit Sicken (2, 2') um Öffnungen (3). Zwischen den Metallagen (1, 1') erstreckt sich eine Distanzlage (4) aus verdichtetem Metallpulver, welches durch Sintern verfestigt ist. Auf der Oberfläche der Distanzlage sind verschiedene Stützkörper an mehreren Stellen der Oberfläche angeordnet. Am Randbereich können beispielsweise noppenförmige Erhebungen (5) vorgesehen sein oder im Bereich einer Befestigungsbohrung (8) können die Stützkörper als Stege (6) ausgebildet sein. Um die Öffnungen (3), die bei Zylinderkopfdichtungen als Brennraumöffnungen oder bei Abgasanlagen als Abgasöffnung fungieren, können sich geschlossene, umlaufenden Stützkörper (7, 9) erstrecken. Durch die Verwendung von sinterfähigem Metallpulver kann jede beliebige Topographie ohne Mehraufwand hergestellt werden. So können im Bereich der Sicken (2) Ausnehmungen (10) (Fig. 2) vorgesehen sein, die sich, wie in Fig. 3 ersichtlich, über den Umfang in der Tiefe verändern, so kann der Verformungsgrad der Sicke gezielt eingestellt werden.The flat gasket shown in Fig. 1 is provided as a seal for exhaust pipes in an internal combustion engine. The flat gasket consists of an upper and lower metal layer ( 1 , 1 ') made of spring steel with beads ( 2 , 2 ') around openings ( 3 ). Between the metal layers ( 1 , 1 ') extends a spacer layer ( 4 ) made of compressed metal powder, which is solidified by sintering. Various support bodies are arranged on the surface of the spacer layer at several points on the surface. At the edge area, for example, knob-shaped elevations ( 5 ) can be provided, or in the area of a fastening bore ( 8 ) the support bodies can be designed as webs ( 6 ). Closed, circumferential support bodies ( 7 , 9 ) can extend around the openings ( 3 ), which function as combustion chamber openings in cylinder head gaskets or as exhaust gas openings in exhaust systems. By using sinterable metal powder, any topography can be produced without additional effort. Thus, recesses ( 10 ) ( FIG. 2) can be provided in the area of the beads ( 2 ), which, as can be seen in FIG. 3, vary in depth, so that the degree of deformation of the bead can be set in a targeted manner.

Claims

1. Laminated metallic flat gasket for an internal combustion engine, consisting of at least one metal layer with one or more openings and the beads surrounding the openings and a spacer layer which is provided with support bodies, characterized in that the spacer layer ( 4 ) consists of compressed metal powder, which by a heat treatment is agglomerated into a solid molded body.

2. Flat gasket according to claim 1, characterized in that the support body ( 5 , 6 , 7 , 9 ) are integrally formed with the spacer layer ( 4 ).

3. Flat gasket according to claims 1 and 2, characterized in that the supporting bodies ( 5 , 6 , 7 , 9 ) are partially arranged on the surface ( 4 ).

4. Flat gasket according to claims 1 to 3, characterized in that the support body ( 5 , 6 , 7 , 9 ) are arranged on both sides of the spacer layer ( 4 ).

5. Flat gasket according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the supporting bodies are designed as knob-shaped elevations ( 5 ).

6. Flat seals according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the supporting bodies are designed as webs ( 6 ).

7. Flat gasket according to at least one of claims 1 and 6, characterized in that the spacer layer ( 4 ) extends centrally between two symmetrically formed metal layers ( 1 , 1 ') and is symmetrical.

8. Flat gasket according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the spacer layer ( 4 ) in the region of the beads ( 2 , 2 ') has recesses ( 10 ) whose radial width is greater than the width of a bead ( 2 , 2nd ') is.

9. Flat gasket according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the recesses ( 10 ) have variable axial depths in the circumferential direction.