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Dokumentenidentifikation DE602004002264T2 02.08.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001541254
Titel Verfahren zum Herstellen eines Bleches mit vergrösserter Wanddicke sowie Dichtung aus einem solchen Blech
Anmelder Carl Freudenberg KG, 69469 Weinheim, DE
Erfinder Ulmer, Georges, 87000 Limoges, FR
DE-Aktenzeichen 602004002264
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LI, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 07.12.2004
EP-Aktenzeichen 040288896
EP-Offenlegungsdatum 15.06.2005
EP date of grant 06.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.08.2007
IPC-Hauptklasse B21D 13/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F16J 15/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F16J 15/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Überdicke im Bereich eines Blechs, das so hergestellte Blech, sowie eine Fuge, besonders eine Zylinderkopffuge, umfassend besagtes Blech.

Eine Zylinderkopffuge wird verwendet, um die Dichtigkeit zwischen einem Getriebeblock und einem Zylinderkopf zu gewährleisten. Eine Zylinderkopffuge hat im Allgemeinen die Form eines Getriebeblocks, insbesondere rechteckig, und umfasst eine Vielzahl an Öffnungen, die es ermöglichen, die Kontinuität zwischen den Hohlräumen oder den Leitungen, die einerseits im Getriebeblock und andererseits im Zylinderkopf angeordnet sind, zu sichern. Die Zylinderkopffuge muss eine gute Dichtigkeit zwischen den Leitungen untereinander und den Leitungen und dem Äußeren sichern, trotz der geometrischen Fehler auf den Oberflächen, die mit dem Getriebeblock und dem Zylinderkopf in Kontakt sind, und der Veränderungen der Temperatur.

Eine Zylinderkopffuge umfasst im Allgemeinen mehrere gestapelte oder Bleche, insbesondere zwei äußere, aktive Bleche, zwischen denen ein eingeschobenes Blech angeordnet ist. Mindestens eines der äußeren Bleche umfasst eine Rippe um die Öffnungen, die mit den Verbrennungskammern zusammenfallen können, nahe bei besagten Öffnungen, die zum Inneren des Blechs ausgerichtet ist, um eine verformbare Zone zu erhalten, die es ermöglicht, die Verformungen der Fuge auszugleichen. Wenn somit die Rippen auf den zwei äußeren Blechen vorgesehen sind, sind die vorspringenden Teile der Rippe gegenüber liegend angeordnet und zueinander oder in entgegen gesetzte Richtung ausgerichtet.

Überdies kann die Zylinderkopffuge ein Blech umfassen, das mindestens eine Überdicke hat, insbesondere um die Dichtigkeit zu verbessern.

Als Beispiel umfasst die Fuge mindestens ein Blech mit Überdicke an der Peripherie der für die Verbrennungskammern vorgesehenen Öffnungen.

Nach dem Stand der Technik werden diese Bereiche der Überdicke durch plastische Verformung erhalten, insbesondere durch Pressen zwischen zwei Matrizen. In 1 ist ein Bereich der Überdicke dargestellt, ausgeführt auf einem Blech 10 durch Pressen zwischen zwei Matrizen 11 und 12. Gemäß dieser Ausführungsart ist zu bemerken, dass die Form des Blechs von den Formen der Matrizen vorgegeben ist und dass die Ausdehnung des Materials kontrolliert ist, wobei das Material von den komprimierten Bereichen zwischen den Matrizen in Richtung der Hohlbereiche der Matrizen fließt. Das Fließen des Materials führt zu beträchtlichen Reibungskräften entlang der Vorderseiten der Matrizen, wenn so dass der Anpressdruck der Matrizen relativ groß ist. Folglich erfordert dieser Vorgang des Pressens eine Platz raubende und kostspielige Presse mit starker Leistungsfähigkeit.

Die vorliegende Erfindung soll auch die Nachteile des Standes der Technik beseitigen, wobei sie ein neues Verfahren zur Herstellung einer Überdicke im Bereich eines Blechs, das in eine Fuge, insbesondere eine Zylinderkopffuge eingefügt werden kann, vorschlägt. Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Überdicke im Bereich der Vorderseite eines Blechs, das in eine Fuge eingefügt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, mindestens eine Hohlmarke auf der Vorderseite, in deren Bereich die Überdicke erzielt werden soll, mit Hilfe eines spitzen oder scharfen Werkzeugs, in der Folge Stempel genannt, herzustellen, wobei das Eintreiben des Stempels eine unkontrollierte Materialausdehnung, Wulst genannt, in der Nähe der Hohlmarke hervorruft, die eine Überdicke bilden kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Blech, das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird, und eine Fuge, umfassend mindestens dieses Blech, mit den Merkmalen der Ansprüche 6 bzw. 10.

Weitere technische Merkmale und Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung hervor, wobei die Beschreibung nur als Beispiel dient und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, wobei:

1 ein Schnitt ist, der die Art der Herstellung einer Überdicke auf einem Blech gemäß dem Stand der Technik zeigt,

2 eine Draufsicht auf eine Zylinderkopffuge ist, die die voraussichtlichen Bereiche der Überdicke zeigt,

3 ein Querschnitt einer Zylinderkopffuge ist, der die Bereiche der Überdicke im Bereich eines eingeschobenen Blechs zeigt,

die 4A und 4B perspektivische Ansichten der Werkzeuge sind, die benützt werden können, um das Stück zu markieren,

5 ein Schnitt ist, der im Detail den Vorgang der Markierung zeigt, der es ermöglicht, eine Überdicke zu erzeugen,

6 eine Schnittansicht eines Blechs nach dem Vorgang der Markierung ist,

7 eine Schnittansicht eines Blechs nach dem Vorgang des Kalibrierens ist, und

die 8A und 8B Draufsichten auf die Bereiche der Überdicke mit verschiedenen Dichtigkeiten sind.

In den 2 und 3 ist eine Zylinderkopffuge 20 dargestellt, die mehrere gestapelte Folien oder Bleche umfasst und zwischen einem Getriebeblock und einem Zylinderkopf eingefügt werden kann.

Auf bekannte Weise umfasst eine Zylinderkopffuge eine Vielzahl an Öffnungen, die es ermöglichen, die Kontinuität zwischen den Hohlräumen oder den in besagtem Getriebeblock und besagtem Zylinderkopf vorgesehenen Leitungen zu sichern.

Daher umfasst sie erste Öffnungen 22, die mit den Verbrennungskammern zusammenwirken können, zweite Öffnungen 24 für die Leitungen oder Kühlfluide und dritte Öffnungen 26, um den Durchgang von Teilen zur Befestigung des Zylinderkopfs auf dem Getriebeblock, insbesondere Gewindestangen, zu ermöglichen.

Die Zylinderkopffuge umfasst auch mindestens ein äußeres, aktives Blech 28 und vorzugsweise zwei, zwischen denen ein eingeschobenes Blech 30 angeordnet ist. Mindestens eines der äußeren Bleche umfasst eine Rippe 32 um die ersten Öffnungen nahe bei besagten Öffnungen, die zum Inneren des Blechs ausgerichtet ist, um eine verformbare Zone zu erhalten, die es ermöglicht, die Verformungen des Blechs auszugleichen.

Um die Dichtigkeit zu verbessern, umfasst die Fuge mindestens auf einem der Bleche, insbesondere im Bereich des eingeschobenen Blechs 30, mindestens einen Bereich mit Überdicke, insbesondere eine Überdicke, Stopper 34 genannt, angeordnet an der Peripherie der Öffnungen, die mit den Verbrennungskammern zusammenfallen können. Wie in 3 gezeigt, kann das eingeschobene Blech 30 mindestens einen Bereich mit Überdicke 36 umfassen, der am Äußeren der Rippe 32 angeordnet ist. In 2 sind in schwarz die Bereiche, in denen vorzugsweise Überdicken vorgesehen sein können, dargestellt.

Je nach Fall, kann eine Überdicke auf jeder der Vorderseiten des Blechs vorgesehen sein, wie für den Stopper 34 dargestellt, oder nur auf einer der Vorderseiten, wie für die Überdicke 36 dargestellt.

Gemäß der Erfindung, wird, um eine Überdicke auf einer Vorderseite herzustellen, mindestens eine Hohlmarke 38 auf der Vorderseite 40 im jenem Bereich, in dem eine Überdicke erhalten werden soll, mit Hilfe eines spitzen oder scharfen Werkzeugs 42, in der Folge Stempel genannt, hergestellt, wobei das Eintreiben des Stempels 42 eine unkontrollierte Materialausdehnung 44, Wulst genannt, in der Nähe der Hohlmarke 38 hervorruft, die eine Überdicke bilden kann.

Unter Stempel ist jedes Werkzeug zu verstehen, das an seinem Ende mindestens eine Spitze umfasst, wie in 4A dargestellt, oder mindestens eine scharfe Kante, geradlinig oder nicht, wie in 4B dargestellt, die es ermöglicht, mit relativ geringem Kraftaufwand eine Marke auf einer Oberfläche zu erhalten. Um die Herstellungsfrequenz der Hohlmarken 38 zu steigern, könnte ein Stempel mit mehreren Spitzen oder Kanten benützt werden.

Gemäß der Erfindung, ruft die durch die Markierung hervorgerufene plastische Verformung eine unkontrollierte Materialausdehnung hervor, wobei der Wulst 44 nicht in einer Hohlform einer Matrize komprimiert wird. Daher sind die notwendigen Anstrengungen, um diese Überdicke zu erzeugen, wesentlich weniger groß als die Techniken des Standes der Technik.

Vorzugsweise, wie in 6 dargestellt, umfasst der Bereich der Überdicke eine Vielzahl an Hohlmarken 38. Je nach Fall können die Marken 38 hintereinander oder Gruppe für Gruppe hergestellt werden.

Daher ist bei gleicher Materialmenge in der Überdicke das notwendige Zubehör, um eine Überdicke gemäß der Erfindung zu erhalten, viel weniger leistungsstark, insbesondere auf Grund der Tatsache, dass die Überdicke durch eine Vielzahl an Hohlmarken erhalten wurde.

Wie in 6 dargestellt, können die Wülste Spitzen 46 umfassen, die nicht alle dieselbe Höhe haben. Vorzugsweise, wie in 7 dargestellt, können die Wülste 44 derart kalibriert sein, dass eine regelmäßige Überdicke erhalten wird. Dieser Vorgang des Kalibrierens kann durch Prägerichten erhalten werden.

Während dieses Vorgangs des Kalibrierens, wird auch ein Kalthämmern der Wülste erzielt, das ihnen einen größeren Widerstand gegen die Verformung als jenen der Hauben 46 verleiht.

Wie in den 8A und 8B dargestellt, wird um die Hohlmarken 38 ein Materialwulst erhalten, der eine Barriere 48 um die Hohlmarken bildet. In Abhängigkeit von der Dichtigkeit der Hohlmarken 38 kann ein Netz von aneinander grenzenden Barrieren 48 erhalten werden, wie in 8A dargestellt, oder ein Netz von nicht aneinander grenzenden Barrieren 48, wie durch 8B dargestellt. Daher ist die Abdichtungsfähigkeit der Überdicke im Wesentlichen proportional zu der Dichtigkeit der Hohlmarken 38.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die Druckfestigkeit Widerstand des Bereiches der Überdicke proportional zu der Dichtigkeit der Hohlmarken.

Unter Druckfestigkeit ist die Fähigkeit eines Elements zu verstehen, sich der Variation seiner Dicke zu widersetzen, besonders wenn es einer Kompressionskraft ausgesetzt ist, wobei die Dicke dem nach der Kompressionskraft ausgerichteten Dimensionswert entspricht.

Um eine Überdicke auf den beiden Seiten eines Blechs zu erhalten, wird das erfindungsgemäße Verfahren auf jeder der beiden Seiten eingesetzt.

Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung wird die Höhe der Überdicke in Abhängigkeit von der Eintreibtiefe des Stempels und/oder der Dichte der Hohlmarken angepasst.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die oben dargestellte und beschriebene Ausführungsart beschränkt, sondern deckt hingegen alle durch die Ansprüche abgedeckten Varianten ab, insbesondere was die Formen, Abmessungen und Materialien der verschiedenen Elemente betrifft. So muss der für die Markierung des Teils verwendete Stempel spitz sein, sondern kann ein Ende in Form eines Schneidblattes aufweisen, wie in 4B dargestellt, wobei das Schneidblatt gerade, gekrümmt, kreisbogenförmig oder kreisförmig ist.

Schließlich ist dieses Blech mit lokaler Überdicke nicht auf die beschriebene Anwendung beschränkt und kann für alle Typen von Metallfugen, die eine Überdicke im Bereich eines Blechs erfordern, verwendet werden.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung einer Überdicke im Bereich der Vorderseite eines Blechs, das in eine Fuge eingefügt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, mindestens eine Hohlmarke (38) auf der Vorderseite (40), in deren Bereich die Überdicke erzielt werden soll, mit Hilfe eines spitzen oder scharfen Werkzeugs (42), in der Folge Stempel genannt, herzustellen, wobei das Eintreiben des Stempels (42) eine unkontrollierte Materialausdehnung (44), Wulst genannt, in der Nähe der Hohlmarke (38) hervorruft, die eine Überdicke bilden kann. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Hohlmarken (38) hergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wülste (44) derart kalibriert sind, dass eine Überdicke e erzielt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Hohlmarken (38) in Abhängigkeit von der gewünschten Fähigkeit der Abdichtung und/oder der Druckfestigkeit angepasst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Überdicke in Abhängigkeit von der Eindringtiefe des Stempels und/oder der Dichte der Hohlmarken angepasst wird. Blech, das in eine Fuge eingefügt werden kann, umfassend auf mindestens einer seiner Seiten mindestens eine Zone mit Überdicke, die durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Hohlmarke (38) mit einem Wulst (44) umfasst, der duch eine unkontrollierte Materialausdehnung erhalten wird und eine Überdicke bilden kann. Blech nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vielzahl von Hohlmarken (38) mit Wülsten (44) an der Peripherie umfasst. Blech nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wülste (44) kalibriert sind. Blech nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wülste ein Netz von aneinander grenzenden Schranken (48) bilden. Fuge, umfassend mindestens ein Blech nach einem der Ansprüche 6 bis 9, umfassend mindestens eine Überdicke, die durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 erhalten wird.






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