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Hintergrund der Erfindung
und verwandter Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung, wobei
ein Oberflächendruck
auf einer Umfangsicke und ein Oberflächendruck auf einer Dichtungssicke
für ein
Wasser- oder Ölloch
optimiert sein können.
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Eine
Zylinderkopfdichtung, welche aus einer einzelnen Metallplatte oder
einer Mehrzahl von Metallplatten ausgebildet ist, weist eine Umfangsicke
an einer Stelle auf, welche einem Umfang eines Zylinderkopfes oder
Zylinderblockes eines Zylinders entspricht. Die Umfangsicke unterdrückt ein
Biegen eines Umfangs des Kopfblockes, wenn der Kopfblock des Zylinders
gegen einen Zylinderblock gezogen ist. Oder die Umfangsicke unterdrückt ein
Spiel von angezogenen Bolzen und ist darüber hinaus vorhanden, um zweitrangig
ein Flüssigkeitsloch,
wie z.B. ein Wasserloch und ein Ölloch,
welches mit einer unabhängigen
Dichtungssicke dort herum versehen ist, abzudichten.
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Jedoch
kann bei der Anforderung nach einem geringen Gewicht des Motors
bei dem Fall, dass eine Umfangsicke derart ausgebildet ist, dass
sie dieselbe Höhe
und Breite wie die Dichtungssicke, welche um das Flüssigkeitsloch
herum angeordnet ist, aufweist, wenn der Kopfblock gegen den Zylinderblock
durch die Bolzen mit einer geeigneten Zugkraft gezogen wird, ein
Biegen auf dem Umfang des Kopfblocks auftreten.
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In
der US-A-4834399 wird eine Stahllaminatdichtung, welche eine erste
Platte und neben der ersten Platte eine zweite Platte umfasst, für einen
Verbrennungsmotor offenbart. Die erste Platte ist mit einem ersten
Basisabschnitt, einer ersten und einer zweiten Öffnung, welche in dem ersten
Basisabschnitt ausgebildet sind, und einer ersten Dichtungsstruktur, welche
ganzheitlich mit dem ersten Basisabschnitt um die erste Öffnung herum
ausgebildet ist, versehen, wobei die zweite Platte mit einem zweiten Basisabschnitt,
welcher über
dem ersten Basisabschnitt angeordnet ist, einer dritten Öffnung,
welche in dem zweiten Basisabschnitt derart ausgebildet ist, dass
sie um die erste Öffnung
herum angeordnet ist, einer vierten Öffnung, welche in dem zweiten
Basisabschnitt ausgebildet ist, und einer zweiten Dichtungsstruktur,
welche ganzheitlich mit dem zweiten Basisabschnitt um die vierte Öffnung herum
ausgebildet ist, versehen. Wenn die erste und die zweite Platte
zusammengebaut werden, liegt die erste bzw. zweite Dichtungsstruktur
nicht über
der zweiten bzw. ersten Platte und dichten nicht um Löcher des
Motors herum ab.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das vorab erwähnte Problem
gemacht und eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Zylinderkopfdichtung bereitzustellen,
wobei, wenn der Kopfblock durch Bolzen gegen den Zylinderblock gezogen
ist, eine im Wesentlichen gleichförmige und optimale Belastung auf
einer Umfangsicke der Zylinderkopfdichtung erhalten wird.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung ist, eine Zylinderkopfdichtung bereitzustellen,
wobei die Oberflächendrücke einer
Dichtungssicke für
ein Flüssigkeitsloch
und einer Umfangsicke optimiert werden können.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
der Erfindung ersichtlich.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Um
die vorab stehenden Aufgaben zu lösen, ist eine erfindungsgemäße Zylinderkopfdichtung
derart strukturiert, dass eine Höhe
einer Umfangsicke, welche auf einer Metallplatte, die die Dichtung
ausbildet, angeordnet ist, vollständig oder teilweise kleiner ausgebildet
als diejenige einer Dichtungssicke für ein Flüssigkeitsloch.
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Gemäß einer
bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
liegt die Höhe
der Umfangsicke in einem Abschnitt, wo die Umfangsicke klein ausgeführt ist,
in einem Bereich von einem Drittel bis zwei Drittel der Höhe der Dichtungssicke
für das Flüssigkeitsloch.
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Auch
kann bei der Zylinderkopfdichtung eine Breite der Umfangsicke, welche
aus einer Metallplatte ausgebildet ist, die die Dichtung bildet,
vollständig oder
teilweise breiter hergestellt sein als diejenige der Dichtungssicke
für das
Flüssigkeitsloch.
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Bei
der Zylinderkopfdichtung mit der vorab beschriebenen Struktur ist
die Höhe
der Umfangsicke, wenn die Dichtung gefertigt ist, kleiner ausgebildet
als diejenige der Dichtungssicke für das Flüssigkeitsloch, wobei die Höhe vorzugsweise
ungefähr
auf die Hälfte
der Höhe
der Dichtungssicke für
das Flüssigkeitsloch
festgesetzt ist, oder die Breite der Umfangsicke ist vollständig oder
teilweise breiter ausgebildet, als diejenige der Dichtungssicke
für das
Flüssigkeitsloch.
Wenn sie durch die Bolzen angezogen sind, sind beide Sicken bis
zu einer bestimmten Höhe zwischen
dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf zusammengedrückt oder
beide Sicken sind unter dem Zustand zusammengedrückt, wobei der Zylinderkopf
innerhalb einer Toleranz derart gebogen ist, dass der optimale Belastungsanteil
zu der Zeit eines Zusammendrückens
der Dichtungssicke für
das Flüssigkeitsloch
und der Umfangsicke erhalten wird. Auch ein im Wesentlichen gleichförmiger und
geeigneter Oberflächendruck
kann auf der Umfangsicke erhalten werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine teilweise geschnittene Draufsicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
einer Zylinderkopfdichtung;
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2-2 in 1;
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3 ist
eine Querschnittsansicht, ähnlich der 2,
einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
und
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4 ist
eine Querschnittsansicht, ähnlich der 2,
einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Im
Folgenden werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erfindungsgemäße Ausführungsformen
im Detail erklärt.
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1 und 2 stellen
eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Zylinderkopfdichtung dar; 3 ist eine
Querschnittsansicht, welche eine zweite Ausführungsform davon darstellt; und 4 ist
eine Querschnittsansicht, welche eine dritte Ausführungsform
davon darstellt.
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Wie
in 1 und 2 dargestellt ist, ist eine
Zylinderkopfdichtung 1 aus einer einzelnen Metallplatte 3 ausgebildet
und zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock (beide nicht
dargestellt) montiert. Bei der Dichtung 1 sind Brennkammerlöcher 11,
welche mit Brennkammern des Zylinder blockes übereinstimmen, eine erforderliche
Anzahl von Bolzenlöchern 13,
um durch Bolzen fest gezogen zu werden, und eine erforderliche Anzahl
von Flüssigkeitslöchern 15,
wie z.B. Wasserlöchern
und Öllöchern, vorhanden.
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Die
Metallplatte 3 ist mit einer Umfangsicke 17 in
Form einer Vollsicke an einer Stelle, welche dem Umfang eines Zylinderkopfes
oder Blockes entspricht, und unabhängigen Dichtungssicken 19 in Form
einer Vollsicke um die entsprechenden Flüssigkeitslöcher 15, wie z.B.
Wasser- und Öllöcher, herum versehen.
Die Umfangsicke 17 wirkt, um das Biegen in dem Umfang des
Kopfblockes zu unterdrücken,
ein Spiel der Bolzen beim Festziehen des Zylinderkopfes gegen den
Zylinderblock zu unterdrücken
oder um zweitrangig die Flüssigkeitslöcher 15 abzudichten.
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Wie
in 2 deutlich dargestellt ist, ist die Höhe h1 der
Umfangsicke 17 ungefähr
auf die Hälfte der
Höhe der
Dichtungssicke 19 für
das Flüssigkeitsloch 15 festgesetzt,
so dass der optimale Belastungsanteil bei dem Kompressionszustand
der Dichtungssicke 19 für
das Flüssigkeitsloch 15 und
der Umfangsicke 17 erhalten werden kann. Auch kann ein
im Wesentlichen gleichförmiger
oder optimaler Oberflächendruck
an der Umfangsicke 17 erhalten werden. Im Übrigen kann
die Höhe
h1 der Umfangsicke 17 auf eine Höhe von einem Drittel bis zwei
Drittel der Höhe h2
der Dichtungssicke 19 für
die Wasser- und Öllöcher festgesetzt
sein. Insbesondere ist es erfahrungsgemäß wirksam, dass die Höhe h1 der
Umfangsicke 17 in einem Bereich von zwei Fünftel bis
drei Fünftel
der Höhe
h2 der Dichtungssicke 19 festgesetzt ist.
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Obwohl
bei der vorab erwähnten
ersten Ausführungsform
die Umfangsicke 17 bzw. die Dichtungssicke 19 durch
eine Vollsicke ausgebildet ist, ist die Form der Sicke nicht darauf
beschränkt
und die Umfangsicke 17 und die Dichtungssicke 19 können wie
bei der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform
durch Halbsicken ausgebildet sein. Der Oberflächendruck der Umfangsicke 17 kann,
wenn sie festgezogen ist, durch Absenken der Höhe h1 der Umfangsicke 17 unter
die Höhe
h2 der Dichtungssicke 19 abgesenkt werden. Somit arbeiten
die Sicken 17, 19 wie bei der ersten Ausführungsform.
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Der
Oberflächendruck
kann auch abgesenkt werden, indem eine Sickenbreite w1 einer Umfangsicke 27,
welche auf einer Vollsicke ausgebildet ist, verbreitert wird. Die
Umfangsicke 27 ist nämlich
bei einer in 4 dargestellten dritten Ausführungsform 1,5
bis 2-fach breiter hergestellt als eine Sickenbreite w2 einer Dichtungssicke 29 für ein Flüssigkeitsloch 25.
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Mit
anderen Worten sind die Sicken, wenn der Bolzen angezogen ist, zwischen
dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock zwangsläufig bis auf eine bestimmte
Höhe zusammengedrückt. Daher
sind, wenn die ursprüngliche
Höhe der
Sicke 17 klein ist, wie es in 3 dargestellt
ist, und wenn die ursprüngliche
Breite der Sicke 27 breit ist, wie es in 4 dargestellt
ist, die Oberflächendrücke an den Sicken
kleiner.
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Wenn
im Übrigen
die Höhe
oder die Breite der Umfangsicke 17, 27 teilweise
kleiner oder breiter ausgeführt
wird, ist es effektiv, wenn der Abschnitt auf mindestens 50% der
vollständigen
Sicke gehalten wird.
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Wenn
bei der Zylinderkopfdichtung 1 mit der vorab beschriebenen
Struktur die Dichtung hergestellt ist, ist die Höhe h1 der Umfangsicke 17 kleiner ausgeführt als
die Höhe
h2 der Dichtungssicke 19 für das Flüssigkeitsloch 15,
wobei die Höhe
h1 vorzugsweise ungefähr
auf die Hälfte
der Höhe
h2 der Dichtungssicke 19 für das Flüssigkeitsloch 15 festgesetzt ist,
oder die Breite w1 der Umfangsicke 27 ist vollständig oder
teilweise breiter als die Breite w2 der Dichtungssicke 29 für das Flüssigkeitsloch 25 ausgeführt. Wenn
die Dichtung mit den Bolzen fest gezogen ist, sind beide Sicken
auf eine bestimmte Höhe zwischen
dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf zusammengedrückt oder
unter dem Zustand, wobei das Biegen des Zylinderkopfes innerhalb
einer Toleranz auftritt, zusammengedrückt, so dass der optimale Belastungsanteil
für die
Kompressionsgröße für die Dichtungssicken 19, 29 der
Flüssigkeitslöcher 15, 25 und
für die
Kompressionsgröße für die Umfangsicken 17, 27 erhalten
werden kann. Auch können
im Wesentlichen gleichförmige
und geeignete Oberflächendrücke an den
Umfangsicken 17, 27 erhalten werden.
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Gemäß der vorab
beschriebenen erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung
ist die Höhe der
Umfangsicke, wenn die Dichtung hergestellt ist, geringer ausgebildet,
als diejenige der Dichtungssicke für das Flüssigkeitsloch. Vorzugsweise
ist die Umfangsicke auf die Hälfte
der Höhe
der Dichtungssicke für
das Flüssigkeitsloch
festgesetzt oder die Breite der Umfangsicke ist vollständig oder
teilweise breiter als diejenige der Dichtungssicke für das Flüssigkeitsloch
ausgebildet. Wenn dann beide Sicken durch die Bolzen zwischen dem
Zylinderkopf und dem Zylinderblock fest gezogen sind, sind die beiden Sicken
auf eine bestimmte Höhe
zusammengedrückt oder
die beiden Sicken werden unter dem Zustand zusammengedrückt, dass
der Zylinderkopf innerhalb einer Toleranz gebogen ist, so dass die
optimalen Belastungsanteile erhalten werden können, wenn die Dichtungssicke
des Flüssigkeitsloches
und die Umfangsicke zusammengedrückt
werden. Auch ein im Wesentlichen gleichför miger oder optimaler Oberflächendruck
kann auf der Umfangsicke erhalten werden.