金属的密封片以及用于制造该金属的密封片的方法
阅读：469发布：2022-03-05
专利汇可以提供金属的密封片以及用于制造该金属的密封片的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种具有密封板(10)的密封片，密封板具有介质贯通开口(14)、带包围介质贯通开口的密封凸起部(18,22)的 弹簧 钢 功能层(12,20)以及由能更易成形的第二钢板构成的第二密封层(24)，第二钢板具有原始厚度和原始硬度且围绕介质贯通开口(14)形成环形区，环形区具有至少一个相对原始厚度加厚的环形区域，加厚的环形区域形成用于嵌接密封凸起部(18,22)的环形槽(30,32)，其中，第二密封层(24)在通过对第二钢板进行的局部冷成形而产生的加厚的环形区域中具有比原始硬度更大的硬度，且其中，a)环形区仅具有一个加厚的环形区域，环形槽(30,32)在第二密封层(24)的至少一侧上压制到该加厚的环形区域中，或b)环形区具有两个沿相对于介质贯通开口的径向方向依次且彼此有间距地布置的加厚的环形区域，环形区域在其之间形成环形槽。，下面是金属的密封片以及用于制造该金属的密封片的方法专利的具体信息内容。
1.一种金属的密封片，其具有带至少一个介质贯通开口的密封板，所述密封板在介质贯通开口的区域中具有至少一个形成第一密封层的功能层以及与功能层直接相邻的第二密封层，所述功能层由弹簧钢形成的第一钢板构成且具有包围所述介质贯通开口的并且构造为带有布置在两个凸起底部之间的凸起顶峰的全凸起部的密封凸起部，所述第二密封层由相比弹簧钢能更易成形的第二钢板构成，所述第二密封层围绕所述介质贯通开口具有与所述介质贯通开口相邻的环形区并且相对于所述介质贯通开口径向向外与所述环形区相邻地具有所述第二钢板的原始厚度以及原始硬度，其中，所述第二密封层在其环形区中具有至少一个相对所述第二钢板的原始厚度加厚的环形区域，所述加厚的环形区域从上方向密封板看沿着所述密封凸起部延伸并且在所述第二密封层的朝向所述功能层的侧上形成环形槽，在挤压密封片时所述密封凸起部以其凸起顶峰嵌接到所述环形槽中，其中，所述第二密封层在通过对所述第二钢板进行的局部成形而产生的加厚的环形区域中具有相比第二钢板的原始硬度更大的硬度，所述更大的硬度建立在由于成形而存在的第二钢板的局部冷作硬化的基础上，并且其中，
a)所述环形区仅具有一个加厚的环形区域，环形槽在所述第二密封层的至少一侧上压制到所述一个加厚的环形区域中，或者
b)所述环形区具有两个沿相对于所述介质贯通开口的径向方向依次且彼此有间距地布置的加厚的环形区域，两个所述加厚的环形区域在它们之间形成了所述环形槽。
2.根据权利要求1所述的密封片，在其中，所述第二密封层直接布置在两个由弹簧钢形成的功能层之间，两个所述功能层中的每个具有包围所述介质贯通开口的密封凸起部，其中，至少一个加厚的环形区域在所述第二密封层的每一侧上形成环形槽，并且在挤压密封片时，所述密封凸起部以其的凸起顶峰嵌接到所述环形槽中。
3.根据权利要求2所述的密封片，其特征在于，在沿着包括介质贯通开口的轴线的平面穿过所述密封板的截面中，两个层侧的所述环形槽沿相对于所述轴线的径向方向彼此错开，并且两个所述功能层的密封凸起部以相同的方式彼此错开。
4.根据权利要求3所述的密封片，其特征在于，从上方向密封板看，设置在所述两个层侧上的环形槽彼此相叠。
5.根据权利要求1或2所述的密封片，在其中，所述第二密封层在两个彼此间隔开的加厚的环形区域中具有所述第二钢板的原始厚度以及原始硬度。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的密封片，在其中，至少一个所述加厚的环形区域在所述第二密封层的两侧上凸出超过所述第二密封层的径向靠外地与所述环形区邻接的区域。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的密封片，在其中，所述环形区的相对于所述介质贯通开口的径向宽度最大为凸起顶峰与介质贯通开口的外边缘的径向间距的两倍。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的密封片，在其中，所述加厚的环形区域延伸直至所述介质贯通开口的外边缘。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的密封片，在其中，所述环形槽的宽度等于或大于配属于所述环形槽的所述密封凸起部的宽度。
10.根据权利要求9所述的密封片，在其中，环形槽的深度以如下方式确定，即，在挤压密封片时且相对于密封片工作时在环形槽的两侧向至少一个所述加厚的环形区域贴靠的功能层地，所述密封凸起部仅可逆地变形，也就是说弹性变形。
11.一种用于制造金属的密封片的方法，所述密封片具有带至少一个介质贯通开口的密封板，所述密封板在所述介质贯通开口的区域中具有至少一个形成第一密封层的功能层以及与功能层直接相邻的第二密封层，所述功能层由弹簧钢形成的第一钢板构成且具有包围所述介质贯通开口的且构造为全凸起部的密封凸起部，所述第二密封层由相比于弹簧钢能更易成形的第二钢板构成，所述第二密封层围绕介质贯通开口具有与所述介质贯通开口相邻的环形区并且相对于所述介质贯通开口径向向外与所述环形区相邻地具有第二钢板的原始厚度，其中，所述第二密封层在其环形区中具有至少一个相对第二钢板的原始厚度而加厚的环形区域，所述加厚的环形区域从上方向密封板看沿着所述密封凸起部延伸并且在第二密封层的朝向功能层的侧上形成了环形槽，在挤压密封片时所述密封凸起部以其凸起顶峰嵌接到所述环形槽中，其中，为了产生加厚的环形区域，将与在第二钢板中要产生的介质贯通开口同中心的暂时的贯通开口引入到用于所述第二密封层的第二钢板中，所述暂时的贯通开口的直径小于介质贯通开口的直径，对此，所述第二钢板从所述暂时的贯通开口的边缘以如下方式来镦锻，即，得到加厚的环形区域的胚料，并且所述胚料通过压制构造为所述加厚的环形区域。
12.根据权利要求11所述的方法，在其中，所述环形槽压制到所述加厚的环形区域中。
13.根据权利要求11所述的方法，在其中，在第二钢板中以彼此有就所述介质贯通开口而言径向的间距的方式产生两个加厚的环形区域，两个所述加厚的环形区域在它们之间容纳有所述环形槽。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，产生根据权利要求11的就所述介质贯通开口而言径向地靠内的加厚的环形区域。
15.一种用于制造金属的密封片的方法，所述密封片具有带至少一个介质贯通开口的密封板，所述密封板在所述介质贯通开口的区域中具有至少一个形成第一密封层的功能层以及与功能层直接相邻的第二密封层，所述功能层由弹簧钢形成的第一钢板构成且具有包围所述介质贯通开口的且构造为全凸起部的密封凸起部，所述第二密封层由相比于弹簧钢能更易成形的第二钢板构成，所述第二密封层围绕介质贯通开口具有与介质贯通开口相邻的环形区并且相对于所述介质贯通开口径向向外与所述环形区相邻地具有第二钢板的原始厚度，其中，所述第二密封层在其环形区中具有至少一个相对第二钢板的原始厚度而加厚的环形区域，所述加厚的环形区域从上方向密封板看沿着所述密封凸起部延伸并且在第二密封层的朝向功能层的侧上形成了环形槽，在挤压密封片时所述密封凸起部以其凸起顶峰嵌接到所述环形槽中，其中，为了产生加厚的环形区域，将与在第二钢板中要产生的介质贯通开口同中心的暂时的贯通开口引入到用于第二密封层的第二钢板中，所述暂时的贯通开口的直径小于介质贯通开口的直径，在此，将呈环形地包围所述暂时的贯通开口的隆起部以如下方式压制到钢板中，即，在此径向向外地牵拉所述暂时的贯通开口的外边缘，在此所述第二钢板的设有隆起部的区域通过压制构造为加厚的环形区域。
16.根据权利要求15所述的方法，在其中，所述环形槽压制到所述加厚的环形区域中。
17.根据权利要求15所述的方法，在其中，在第二钢板中以彼此有就所述介质贯通开口而言径向的间距的方式产生两个加厚的环形区域，两个所述加厚的环形区域在它们之间容纳有所述环形槽。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，产生根据权利要求15的径向地靠外的加厚的环形区域。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，产生两个根据权利要求15的加厚的环形区域。
金属的密封片以及用于制造该金属的密封片的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种金属的密封片，其具有带至少一个介质贯通开口的密封板，这些密封板在介质贯通开口的区域中具有至少一个弹簧钢功能层以及与功能层直接相邻的第二密封层，该弹簧钢功能层由第一钢板构成且具有包围介质贯通开口的并且构造为带有布置在两个凸起底部之间的凸起顶峰的全凸起部的密封凸起部，该第二密封层由相比弹簧钢能更易成形的第二钢板构成，第二密封层围绕介质贯通开口具有与该介质贯通开口相邻的环形区并且相对于介质贯通开口径向向外与该环形区相邻地具有第二钢板的原始厚度以及原始硬度，其中，第二密封层在环形区中具有至少一个相对第二钢板的原始厚度加厚的环形区域，该加厚的环形区域在朝向密封板的俯视图中沿着密封凸起部延伸。
[0002] 此外，本发明涉及一种用于制造这种密封片的方法。
背景技术
[0003] 在这种具有多层的密封板的密封片中，介质贯通开口显而易见地延伸穿过所有密封层，密封层在该介质贯通开口的区域中具有密封板。
[0004] 弹簧钢可理解为如下的钢，在其中，弹性极限Re或屈服点Rp0.2与抗拉强度Rm的比大于0.85(85％)。
[0005] 对于密封领域技术人员来说，功能层可理解为具有至少一个凸起部的密封层，但是在将密封片装入待相对彼此密封的构件的面朝彼此的面之间时，该凸起部尤其在密封片工作时至少基本上可逆地以如下方式展平，即，从而，从该凸起部在密封片未挤压时的状态开始减小凸起部的高度，其中，功能层的弹簧钢板至少基本上仅在弹簧钢的弹性区域中变形。
[0006] 根据这种提到的密封片的加厚的环形区域的构型、尺寸大小和布置方案以及第二密封层的构型和厚度，对于密封件领域技术人员来说，该第二密封层理解为在装入状态中确定了或增大了密封片的厚度的间隔层和/或所谓的止动层和/或所谓的承载薄片，其中，联系上下文要指出的是：尤其在提到的类型的用于内燃机(该内燃机的介质贯通开口是用于热的且处于压力下的燃烧气体的介质贯通开口)的密封片中，密封件设计人员往往致力于，以如下方式构造密封片，尤其是缸盖密封件，即，作用到装入的密封片上的挤压力很大程度上集中到直接与介质贯通开口邻接的且包围该介质贯通开口的密封板区域上，为此以如下方式构造该密封板区域，即，在该密封板区域中，在装入密封片时，密封板的彼此相叠地布置的元件挤压向缸体，并且在那里，提到的密封板元件的材料厚度的总和相比在相对于介质贯通开口径向地更靠外布置的密封板区域中更大，对于密封件领域技术人员来说，缸盖密封件和充当燃烧室开口的介质贯通开口与缸盖密封件围绕燃烧室开口的密封件增厚部相关联。此外要指出的是，在提到的类型的密封片中，变形限制装置(通常称为止动装置)往往配属于密封凸起部，该变形限制装置具有如下任务，即，在密封片工作时保护密封凸起部，以防过度地展平，但是尤其以防凸起部高度在时间上过长的变化(动力学)，亦即防止，在凸起部高度在时间上变化的期间，功能层的弹簧钢板不仅在弹簧钢的弹性区域中变形，而且弹簧钢也显著地塑性变形。联系上下文要指出的是，在装入提到的类型的密封片时，亦即，在将密封片夹紧在两个要相对彼此密封的构件，例如缸盖与马达缸体之间的期间，由弹簧钢板构成的功能层在密封凸起部的区域中不仅在弹簧钢的弹性区域中变形，而且也很小程度地塑性变形，因此在完成密封片之后密封凸起部具有略小于初始凸起部高度的高度。还应提到的是，在提到的类型的密封片中，当止动装置布置在第二密封层上时，该第二密封层通常被称为止动层。
[0007] US 6 499 743 B2公开了一种三层的金属的缸盖密封件，其具有两个靠外的功能层和一个布置在它们之中的被称为承载层的靠内的密封层，该密封层不仅用于密封件增厚部，而且应承担用于两个功能层的止动功能，其中，为所谓的具有缸套的马达设置和构造如下缸盖密封件，在其中，将包围各个燃烧室的缸套置入到用于各个燃烧室的缸体中。两个功能层在每个缸套之上分别具有环绕相关的燃烧室的且构造为全凸起部的密封凸起部，其中，两个密封凸起部沿缸套的轴向方向彼此相叠地放置，并且沿朝向承载层的方向凸出，亦即，在装入缸盖密封件时以其凸起顶峰向承载层贴靠。除用于每个燃烧室的承载层具有两个加厚的带有球形横截面的环形区域之外，承载层各处都具有同样的薄片厚度并且进而具有两个彼此平行且平坦的主表面。相对于于燃烧室径向地靠内的加厚环形区域与燃烧室直接邻接，并且(沿缸套的轴线的方向来看)放置在缸套之上，并且以与同样情况下放置在缸套之上的密封凸起部有径向间距的方式径向地放置在这些密封凸起部之内，并且根据US 6 499 743 B2的基本原理，在缸套之上的径向靠内的加厚环形区域密封了在缸盖与设有缸套的缸体之间的密封件间隙，亦即，径向靠内的加厚环形区域形成了密封件增厚部。径向靠外的加厚的环形区域在缸体上方径向地布置在密封凸起部和缸套外部，并且根据US 6 499
743 B2的基本原理，应限制作用到装入的缸盖密封件的密封凸起部上的挤压力。由US 6
499 743 B2无法获知的是，承载层应设有两个加厚的环形区域。
743 B2的基本原理，应限制作用到装入的缸盖密封件的密封凸起部上的挤压力。由US 6
499 743 B2无法获知的是，承载层应设有两个加厚的环形区域。
[0008] 由EP 1 271 016 B1得到另一种三层的金属的缸盖密封件，其具有两个靠外的功能层和一个布置在它们之中的被称为间隔层的靠内的密封层，并且在该已知的缸盖密封件中，功能层的分别包围燃烧室开口的密封凸起部沿朝向靠内的密封层也就是说间隔层的方向凸出。在该缸盖密封件中，应以用于一个功能层的密封凸起部和每个功能层的密封凸起部的尽可能小的耗费来产生在高度上造型化的止动装置，亦即，沿相邻的燃烧室开口的周向方向具有高度造型部(亦即，不同的高度或厚度)的止动装置(参见[0005]段)。为了该目的，在间隔层的朝向相应的功能层的侧上设置形式为包围相应的燃烧室开口的板圈的附加薄片，沿燃烧室开口的轴线的方向来看，该板圈从燃烧室开口边缘径向向外延伸直到超出密封凸起部，并且利用与相关的密封凸起部相对置的环形区域(其径向宽度稍大于密封凸起部的径向宽度)通过压制压入到间隔层中，更确切地说，在间隔层中且在附加薄片中形成了同样是环形的、彼此对应的凹部的情况下。以这种方式(在朝向缸套的俯视图中)在密封凸起部和凹部的两侧还得到附加薄片的呈环形的区域，它们在凹部之外平置在间隔层上，并且通过对应地构造的压制工具，更确切地说与间隔层共同地，径向上在密封凸起部内部和外部通过压制过程分别设有高度造型部，从而该区域径向上在密封凸起部内部和外部分别形成在高度上造型化的止动装置，该止动装置用于在挤压缸盖密封件时以其凸起顶峰嵌接到附加薄片的凹部中的密封凸起部(在这种情况下，对于密封件领域技术人员来说，与用于密封凸起部的双重止动装置相关联)。如由与EP 1 271 016 B1的[0016]段相关联的图2得知的那样，厚度为附加薄片的厚度的数倍的间隔层在压制过程期间不仅在其凹部的区域中而且在该凹部与燃烧室开口之间塑性变形。重要的是，间隔层既不具有加厚的环形区域，并且在其设有附加薄片的区域中也不具有大于间隔层的原始厚度(即，径向上在附加薄片之外的间隔层的厚度)的厚度。
[0009] 由DE 195 48 237 A1得到另一种三层的金属的缸盖密封件，其具有两个靠外的功能层和一个布置在它们之中的间隔层，两个功能层的密封凸起部相对于该间隔层凸出。为了在装入缸盖密封片之后在不使用不同构造的功能层的情况下，更确切地说仅通过使用不同厚度的间隔层，可以调整提到的装入厚度，亦即，缸盖密封件的厚度，间隔层围绕燃烧室开口且与该燃烧室开口直接邻接地具有加厚的环形区域，间隔层在该加厚的环形区域中比在其余的区域中更厚地构造，并且此外，间隔层径向上在该加厚的环形区域之外在该间隔层的两侧上分别具有环形槽，在挤压缸盖密封件时，相邻的功能层的密封凸起部以其凸起顶峰嵌接到该环形槽中。如由DE 195 48 237 A1(参见图2至图4以及第1栏第59行至62行)得到的那样，要么在间隔层上设置的加厚的环形区域通过如下来产生，即，实际的间隔层通过锻造，也就是在间隔层的金属的热状态中来成形，要么间隔层设有环形的覆层，要么将围绕燃烧室开口且直接与其邻接地本身向后折叠的薄片层放置到间隔层上。因此，该已知的缸盖密封件仅具有唯一的、与燃烧室开口邻接的加厚的环形区域，并且在该缸盖密封件中，该加厚的环形区域用于产生密封件增厚部并且还应阻止压扁密封凸起部的可能性。
发明内容
[0010] 本发明的任务在于，构造开头限定的类型的金属的密封片，针对该密封片的第二密封层使用相对有延展性并且因此能易于成形的钢板，其方式是，针对至少一个功能层的密封凸起部该密封片利用其第二密封层形成了双重止动装置，双重止动装置就作用到装入的密封片上的挤压力而言(沿垂直于密封板平面的方向)是非常耐变形的，并且优选以如下方式制造，即，在密封片中对于双重止动装置来说沿相对于介质贯通开口的径向方向需要比较少的空间(尤其在密封片，特别是缸盖密封件中，对于现代的内燃机来说，在介质贯通开口与这些相邻的贯通开口中的一个或多个之间往往没有足够的空间可供传统的双重止动装置来使用)。
[0011] 根据本发明，从开头限定的类型的金属的密封片出发，该任务通过如下来解决，即，至少一个加厚的环形区域在第二密封层的朝向功能层的侧上形成有环形槽，在挤压密封片时密封凸起部以其凸起顶峰嵌接到该环形槽中，其中，第二密封层在通过对第二钢板进行的局部成形而产生的至少一个加厚的环形区域中具有比第二钢板的原始硬度更大的硬度，该更大的硬度建立在由于进行成形而出现的对第二钢板产生的局部冷作硬化的基础上，并且其中，
[0012] a)环形区仅具有一个加厚的环形区域，环形槽在第二密封层的至少一侧上压制到该加厚的环形区域中，或者
[0013] b)环形区具有两个沿相对于介质贯通开口的径向方向依次且彼此有间距地布置的加厚的环形区域，这些环形区域在它们之间形成了环形槽。
[0014] 也如由以下描述得到的那样，在优选的实施方式中，具有根据前述的特征(a)的环形区和/或具有根据前述的特征(b)的环形区的根据本发明的密封片以如下而出众，即，为了产生一个或多个加厚的环形区域，第二密封层在其对应的一个或多个层区域中冷变形，并且由此(即，由于冷作硬化)，在该层区域中或这些层区域中给予该第二密封层大于第二钢板的原始硬度的硬度。
[0015] 上文提到的是，在挤压密封片时密封凸起部以其凸起顶峰嵌接到环形槽中，这也可以意味着，在挤压密封件时密封凸起部仅以其部分高度置于环形槽内。这可以是如下的情况，即，在装入密封片时，密封凸起部置于所谓的主挤压路径中并且并非在密封件工作的每个阶段中都挤压双重止动装置，也就是说，在密封凸起部的一侧或两侧上并非始终向相邻的功能层贴靠。如果相反地密封凸起部置于所谓的旁挤压路径中，那么通常在密封件工作的每个阶段中双重止动装置在密封凸起部的两侧始终向相邻的功能层挤压。
[0016] 如果在根据本发明的密封片中第二密封层具有两个彼此有径向间距地布置的以及彼此独立且单独地产生的加厚的环形区域，那么这些环形区域在它们之间优选至少大约具有第二钢板的原始厚度以及原始硬度。在这样的实施方式中，第二密封层在加厚的环形区域之间至少基本上不进行成形加工，在加厚的环形区域之间不需要第二密封层的由于冷作硬化引起的增大的硬度。
[0017] 在制造具有两个功能层和布置在它们之间的另外的密封层的多层的金属的缸盖密封件时，两个功能层的包围燃烧室开口的密封凸起部向该另外的密封层凸出，已知的是，该另外的密封层构造为止动层，该止动层(在朝向缸盖密封件的俯视图中)在燃烧室开口与两个功能层的彼此相叠地布置的密封凸起部之间具有包围燃烧室开口的且起到用于密封凸起部的止动装置作用的加厚的环形区域(参见DE 10 2006 021 499 A1)，其中，针对另外的密封层使用相比于功能层的弹簧钢能更易于成形的钢板并且其如下地设有加厚的环形区域：
[0018] 在由DE 10 2006 021 499 A1得到的制造方法的第一实施方式中，将与设置在另外的密封层中的燃烧室开口同中心的暂时的贯通开口引入到用于另外的密封层的钢板中，该暂时的贯通开口的直径小于燃烧室开口的直径，对此，钢板从暂时的贯通开口的边缘以如下方式来镦锻，即，钢板在与提到的边缘邻接的环形区中包括比该钢板的原始厚度更大的厚度，以便产生加厚的环形区域的胚料，对此该胚料通过压制构造为加厚的环形区域(参见DE 10 2006 021 499 A1的图4A至图4D)。于是，充当止动装置的加厚的环形区域具有基本上矩形的横截面并且凸出于其他扁平的且各处都同样厚的另外的密封层的两个主表面。
[0019] 在已知的制造方法的第二实施方式中，也将与要产生的燃烧室开口同中心的暂时的贯通开口引入到用于另外的密封层的钢板中，该贯通开口的直径小于燃烧室开口的直径，对此，将呈环形地包围暂时的贯通开口的凸起部状的隆起部以如下方式压制到钢板中，即，在此径向向外地牵拉暂时的贯通开口的外边缘，对此钢板的设有该隆起部的区域通过压制构造成充当止动装置的加厚的环形区域(参见DE 10 2006 021 499 A1的图5A至图5D)。也就是说，在该实施方式中，钢板的设有隆起部的区域形成了要产生的且充当止动装置的加厚的环形区域的胚料类型，并且在该胚料通过压制，即，通过压挤垂直于另外的密封层的平面成形且构造为充当止动装置的加厚的环形区域之后，该加厚的环形区域在其对应于形成胚料的隆起部的凹侧的侧上具有无功能的、仅极小的、包围燃烧室开口的呈环形的凹部和进而是基本上矩形的横截面，该横截面的厚度大于其他扁平的且各处都同样厚的另外的密封层的厚度，也就是说，用于该另外的密封层的钢板的原始厚度。
[0020] 也就是说，在由DE 10 2006 021 499 A1得到的缸盖密封件中，布置在两个功能层之间的另外的密封层在燃烧室开口的区域中仅具有唯一的、充当止动装置的加厚的环形区域，其相对于燃烧室开口径向地置于两个功能层的密封凸起部之中，对于两个功能层来说，加厚的环形区域实施成止动装置功能。
[0021] 尤其当在根据本发明的密封片中，密封凸起部置于旁挤压路径中时，第二密封层优选以如下方式构造，即，环形槽的宽度大于密封凸起部的宽度，以便在装入密封件时和/或在密封件工作时不会由于环形槽的边缘而损坏该密封凸起部。对此也有利的是，环形槽的侧壁在它们靠上的自由边缘上(在穿过第二密封层的横截面中)倒圆，也就是说设有半径。然而，如由以下仍可得到的那样，环形槽的宽度也可以等于或小于密封凸起部的宽度。此外，这也适用于置于所谓的主挤压路径中的密封凸起部的情况，对于该情况可以推荐的是环形槽的宽度相比密封凸起部的宽度更小地选择。
[0022] 与在根据本发明的密封片中密封凸起部是否置于旁挤压路径中或主挤压路径中无关地，值得推荐的是，密封片以如下方式构造，即，环形槽的深度以如下方式确定尺寸，即，在挤压密封片时且相对于密封件工作时在密封槽的两侧向至少一个加厚的环形区域贴靠的功能层，密封凸起部至少基本上仅可逆地变形，也就是说弹性变形。在根据本发明的密封片的优选的实施方式中，虽然至少一个加厚的环形区域的相对于介质贯通开口径向地靠内的部分基本上用于形成密封片的在其直接连接至介质贯通开口的区域中的增厚部(亦即缸盖密封件的情况，也就是说密封件增厚部的情况)，但是密封片还可以以如下方式构造，即，至少一个加厚的环形区域在密封凸起部的两侧针对密封凸起部形成了如下的变形限制器，即，在密封件工作中不会由于过度的展平而损坏密封凸起部。
[0023] 本发明也涉及一种用于制造金属的密封片的方法，该密封片具有带至少一个介质贯通开口的密封板，该密封板在介质贯通开口的区域中具有至少一个弹簧钢功能层以及与功能层直接相邻的第二密封层，该弹簧钢功能层由第一钢板构成且具有包围介质贯通开口的且构造为全凸起部的密封凸起部，该第二密封层由相比于弹簧钢能更易成形的第二钢板构成，第二密封层围绕介质贯通开口具有与该介质贯通开口相邻的环形区并且相对于介质贯通开口径向向外与该环形区相邻地具有第二钢板的原始厚度，其中，第二密封层在其环形区中具有至少一个相对第二钢板的原始厚度而加厚的环形区域，该加厚的环形区域在朝向密封板的俯视图中沿着密封凸起部延伸并且在第二密封层的朝向功能层的侧上形成了环形槽，在挤压密封片时密封凸起部以其凸起顶峰嵌接到该环形槽中，根据本发明，为了产生加厚的环形区域，将与在第二钢板中要产生的介质贯通开口同中心的暂时的贯通开口引入到用于第二密封层的第二钢板中，该暂时的贯通开口的直径小于介质贯通开口的直径，对此第二钢板从暂时的贯通开口的边缘以如下方式来镦锻并且在此以如下方式增大其材料厚度，即，得到加厚的环形区域的胚料，对此，该胚料通过压制构造为加厚的环形区域。
[0024] 替选地，为了产生加厚的环形区域，将与在第二钢板中要产生的介质贯通开口同中心的暂时的贯通开口引入到用于第二密封层的第二钢板中，该暂时的贯通开口的直径小于介质贯通开口的直径，对此呈环形地包围暂时的贯通开口的隆起部以如下方式压制到第二钢板中，即，在此径向向外地牵拉暂时的贯通开口的外边缘，对此第二钢板的设有隆起部的区域通过压制构造为加厚的环形区域。
[0025] 如果第二密封层具有仅一个加厚的环形区域，那么在根据本发明的方法的优选的实施方式中，环形槽压制到该加厚的环形区域中。
[0026] 如果利用根据本发明的方法的一个实施方式和/或另外的实施方式在第二钢板中优选依次产生彼此有相对于介质贯通开口的径向间距的两个加厚的环形区域，这些环形区域在它们之间形成环形槽；在这种情况下，制造方法的这种设计推荐的是，相对于介质贯通开口径向地靠内的加厚的环形区域通过镦锻第二钢板来产生并且径向靠外的加厚的环形区域通过压制隆起部来产生(分别利用第二钢板的成形的区域的后续的压制，以便给予该区域加厚的环形区域的造型)。但也可以有利的是，加厚的环形区域中的每个分别通过压制隆起部和随后压制第二钢板的成形的区域来产生。附图说明
[0027] 由本发明的一些实施方式的附图以及这些实施方式的以下说明得到根据本发明的密封片和根据本发明的制造方法的其他特征、细节和优点。其中：
[0028] 图1示出朝向根据本发明的构造为缸盖密封件的密封片的一部分的俯视图；
[0029] 图2A示出根据本发明的第一实施方式的非常简单且示意性的截面图，更确切地说是根据图1中的线2-2的截面；
[0030] 图2B至图2D示出本发明的第二、第三、第四实施方式的对应于图2A的截面图；
[0031] 图3A至图3D示出根据本发明的方法的多个步骤的示图，该方法用于制造根据本发明的缸盖密封件的图2B至图2D中示出的内层，用于燃烧室开口的该缸盖密封件的内层仅具有唯一的加厚的环形区域，用于各个相邻的功能层的密封凸起部的环形槽分别在两侧上压制到该环形区域中，并且
[0032] 图4A至图4D示出根据本发明的方法的多个步骤的对应于图3A至图3D的示图，该方法用于制造图2A中示出的缸盖密封件的内层的根据图2A靠右的加厚的环形区域。
具体实施方式
[0034] 密封凸起部18压制到靠上的功能层12中以及压制到图1不能看出的靠下的功能层中，这些密封凸起部中的每个都相应包围了燃烧室开口14并且与所属的燃烧室开口的边缘具有径向间距。密封凸起部18构造为具有尤其大约呈圆弧形横截面的所谓的全凸起部，其中，图1应示出在朝向各个密封凸起部的凹侧上的俯视图。
[0035] 在彼此相邻的燃烧室开口14之间的密封板10的狭长的接片区域中，密封凸起部18可以彼此过渡，如其在图1中示出的那样，因此在这些接片区域的每个中，两个彼此相邻的密封凸起部18仅形成唯一的凸起部区段18a，但是原则上也可以实现的是，在这些接片区域的每个中，两个彼此相邻的密封凸起部18彼此分隔，从而这些密封凸起部中的每一个都形成封闭的圆环，其前提是接片区域具有为此充足的宽度。
[0036] 图2A中示出的根据图1中穿过根据本发明的缸盖密封件的第一实施方式的线2-2的截面除了具有密封凸起部18的靠上的功能层12以外还示出具有密封凸起部22的靠下的功能层20以及布置在这两个功能层之间的内层24，在从属权利要的意义下，该内层是第二密封层。针对内层24来说使用了由能比较易于成形的、亦即比较有延展性的钢构成的钢板，并且内层24围绕燃烧室开口14具有带有径向宽度B1的环形区，其中，该环形区与燃烧室开口14的外边缘直接邻接。以下，该环形区本身也被称为B1。
[0037] 根据本发明，用于内层24的钢板以如下方式成形，即，围绕燃烧室开口14地具有两个加厚的环形区域B2和B3，它们彼此以相对于燃烧室开口14的轴线14a的径向间距B4布置并且它们的各自的径向宽度以下同样被称为B2或B3。径向靠外的加厚的环形区域B3终止在环形区B1的径向靠外的边缘上，并且径向靠内的加厚的环形区域B2终止在环形区B1的径向靠内的边缘上。
[0038] 也就是说，在加厚的环形区域B2与B3之间，内层24在其两侧中的每一侧上都形成了围绕燃烧室开口14延伸的环形槽30或32。
[0039] 径向向外与环形区B1相邻的以及在具有宽度B4的在两个加厚的环形区域B2与B3之间的区域中，内层24具有如下的厚度和硬度，该厚度和硬度至少基本上对应于用于制造内层24的钢板的原始厚度或原始硬度，与之相对地，加厚的环形区域B2和B3具有相比该钢板的原始厚度更大的厚度，而且也具有相比该钢板的原始硬度更大的硬度，其中，该较大的硬度归因于，加厚的环形区域B2和B3分别通过对用于内层24的钢板进行的冷成形来生产，并且由这种成形方案促成了钢的冷作硬化，由于该作用，加厚的环形区域B2和B3具有相比用于制造内层24的钢板的原始硬度更大的硬度。
[0040] 在图2A中示出的根据本发明的缸盖密封件中，相对于内层24凸出的密封凸起部18和22彼此相叠并且与内层24在加厚的环形区域B2与B3之间的具有宽度B4的区域相对置，并且密封凸起部18和22的相对于轴线14a的径向宽度最多与宽度B4大小相同，并且优选略小于宽度B4。此外，在优选的实施方式中，环形区B1的径向宽度最大为大约密封凸起部18和22的被称为18a和22a的凸起顶峰与燃烧室开口14的外边缘(始终参考轴线14a)的径向间距的两倍。
[0041] 但是，相应于下文还将描述地，密封凸起部18和22的径向宽度也可以稍大于宽度B4。此外建议，在每个环形槽30的径向靠内和径向靠外的边缘上，加厚的环形区域B2和B3在过渡到其面朝功能层12或功能层20的面的过渡部上如下地被倒圆，即，加厚的环形区域B2和B3在该面上相反于图2A中的示图地不具有棱边(同样地，必要时适合于加厚的环形区域B2的径向靠内的端部和/或适合于加厚的环形区域B3的径向靠外的端部)。还有利的是，内层24在环形槽30和/或环形槽32的区域中如下地构造，相应环形槽的横截面在槽侧壁过渡到槽底部的过渡部上相应具有倒圆部或半径(代替图2A中那里示出的呈角形的横截面形状)。
[0042] 图2A示出处于未挤压状态中的根据本发明的缸盖密封件，其中，夸大地示出了沿轴线14a的方向测量的功能层12和20与内层24的间距。根据本发明，尚未挤压的密封凸起部18和22的沿轴线14a的方向待测量的高度大于环形槽30和32的沿该方向测量的深度，其中，根据本发明，这些高度和深度应以如下方式选定大小并且彼此相协调，即，在缸盖密封件受挤压时且相对于在环形槽30和32两侧向加厚的环形区域B2和B3贴靠的功能层12和20地，密封凸起部18和22至少基本上仅可逆地展平，也就是说，弹性变形(除了在装入密封件时可能出现的极小的塑性变形之外)。
[0043] 图2B中的根据本发明的缸盖密封件的第二实施方式的相应于图2A的示图以下仅就其与根据图2A的实施方式不同的地方进行描述，并且在图2B中尽可能使用与图2A中相同的附图标记，但是添加了撇号。
[0044] 此外，已经指出的是，结合图3A至图3D或图4A至图4D描述了根据本发明的用于制造图2B中示出的缸盖密封件的内层的优选的方法。
[0045] 在图2B中，尽管用于两个布置在内层两侧的功能层的内层24’在加厚的环形区与B2’与B3’之间分别具有环形槽30’或32’，但是为了简单起见，省去了对应于根据图2A的实施方式的功能层20的靠下的功能层。在图2B中示出的实施方式中，这两个环形槽具有相同的宽度，该宽度大于相邻的密封凸起部的宽度(其中，仅示出其中一个密封凸起部，即，密封凸起部18’)，并且两个环形槽30’和32’彼此相对置(沿相邻的燃烧室开口14’的轴线的方向)。如图2B所示，在该实施方式中，环形槽30’和32’中的每一个的横截面都以如下方式构造，即，其在两个槽侧壁的区域中倒圆，更确切地说，不仅在过渡到槽底部时，而且尤其也在过渡到两个加厚的环形区域B2’和B3”的在装入密封件时向相邻的功能层贴靠的面的过渡部处倒圆。以这种方式，(与在根据图2A的构型方案不同地)避免了功能层与加厚的环形区域之间的棱边挤压力。图2B还示出环形槽64’，其由结合图3A至图3D的仍待描述的制造方法而造成。
[0046] 根据图2C和图2D的实施方式与根据图2B的实施方式的区别仅在以下的方式(因此，在所有这三个附图中使用相同的附图标记)：
[0047] 在图2C中仅示出内层24’，其环形槽30’和32’以与在根据图2B的实施方式中相同的方式构造，但是，在根据图2C的实施方式中，这些环形槽沿相对于相邻燃烧室开口14’轴线的径向方向彼此错开，从而它们在朝向内层24’上的俯视图中交叠。因此，两个在它们之间容纳有内层24’的功能层的所属的密封凸起部必须以同样的方式彼此错开。
[0048] 除了图2D示出两个功能层12’和20’之外，图2D与图2B的区别仅在于以下：
[0049] 如在根据图2B的实施方式中那样，环形槽30’具有大于密封凸起部18’的宽度B18的宽度B4.1，同时功能层20’的密封凸起部22’具有大于环形槽32’的宽度B4.2的宽度B22，这允许了环形槽32’由于其在槽侧壁上倒圆的横截面形状而不在功能层20’的密封凸起部22’的区域中出现棱边挤压力。
[0050] 对于内层24’的三个在图2B至图2D中示出的实施方式的制造方案，优选规定，内层24’首先通过冷成形以如下方式成形，即，其具有唯一的加厚的环形区域，通过压制环形槽
30’和32’由该加厚的环形区域形成两个加厚的环形区域B2’和B3’。由于成形过程和压制过程，内层24’不仅在两个加厚的环形区域B2’和B3’中而且在两个环形槽30’与32’之间的区域中具有大于用于制造内层24’的钢板的原始硬度的硬度。通过如下，即，首先通过冷成形产生唯一的加厚的环形区域，随后将两个环形槽30’和32’压制到该加厚的环形区域中，由于另外的冷成形和该区域的由此促成的冷作硬化，内层24’在其位于在这两个环形槽之间的区域中比在两个加厚的环形区域B2’和B3’中具有更大的硬度。仍必须强调的是，上述的实施方案也适用于与仅相邻于唯一的功能层且因此仅具有一个对应于环形槽30’或环形槽
32’的环形槽的修改了的内层。此外，如同适用于图2A中示出的密封件的内层24的环形区B1那样，就仅在图2B中说明的加厚的环形区域B1’、加厚的环形区域B2’和B3’以及环形槽30’和32’来说，也适用于根据图2B至图2D的实施方式。
30’和32’由该加厚的环形区域形成两个加厚的环形区域B2’和B3’。由于成形过程和压制过程，内层24’不仅在两个加厚的环形区域B2’和B3’中而且在两个环形槽30’与32’之间的区域中具有大于用于制造内层24’的钢板的原始硬度的硬度。通过如下，即，首先通过冷成形产生唯一的加厚的环形区域，随后将两个环形槽30’和32’压制到该加厚的环形区域中，由于另外的冷成形和该区域的由此促成的冷作硬化，内层24’在其位于在这两个环形槽之间的区域中比在两个加厚的环形区域B2’和B3’中具有更大的硬度。仍必须强调的是，上述的实施方案也适用于与仅相邻于唯一的功能层且因此仅具有一个对应于环形槽30’或环形槽
32’的环形槽的修改了的内层。此外，如同适用于图2A中示出的密封件的内层24的环形区B1那样，就仅在图2B中说明的加厚的环形区域B1’、加厚的环形区域B2’和B3’以及环形槽30’和32’来说，也适用于根据图2B至图2D的实施方式。
[0051] 图3A示出钢板50的一部分，由该钢板可以制造在图2B至图2D中示出的密封件的内层24’，并且在该钢板通过成形被构造成如在图3A中示出的那样之前，该钢板首先是扁平且平坦的。在此，在图3A中示出钢板50的如下部分，由该部分制造出内层24’的图2B至图2D中示出的部分。
[0052] 在附图中未示出的方法步骤中，由钢板50首先冲出临时的贯通开口，随后由临时的贯通开口得到内层24’的燃烧室开口14’，钢板50的在整体上仍是扁平的钢板50上围绕临时的贯通开口延伸的棱边在图3A中以50a来标示。
[0053] 随后，钢板50的根据图3A的靠左的区域以与临时的贯通开口有径向间距的方式以如下方式夹紧在工具上部52与工具下部54之间，即，钢板50的该区域不能运动，更确切地说也不能沿根据图3A的水平方向运动，其中，将呈环形地包围临时的贯通开口的凸起状的隆起部56压制到该钢板50中，更确切地说，借助根据图3A能从下向上竖直运动的压制工具58和在压制过程中静止的压紧装置60。根据图3A，在压制隆起部56的过程中，向左牵拉钢板50的棱边50a，并且因此，由临时的贯通开口产生更大的、几乎已经对应于燃烧室开口14’的贯通开口。
[0054] 在图3B中示出的压制工具58和压紧装置60不参与的随后的方法步骤中，借助压制工具62将环形槽64压制到隆起部56的径向靠外的边缘上的钢板50上侧中，该环形槽包围钢板50的贯通开口。
[0055] 在图3C中示出的另一方法步骤中，在一侧，钢板50在径向上隆起部56外部借助钢板的环形槽64和压制工具62固定保持，并且在另一侧，隆起部56沿竖直方向受压挤且变平整，更确切地说，借助能沿竖直方向运动的压制工具68和支座70。以这种方式，由隆起部56得到图3C中示出的加厚的环形区域72，其在两侧凸出超过钢板50的未变形的区域(在示出的实施方式中，凸出部在上方明显比在下方更大)并且在上方以及在下方具有平坦的彼此平行的端面，这些端面也平行于钢板50的未变形的区域的两个主表面。
[0056] 压制工具68以如下方式构造和确定尺寸，即，在压挤和平整隆起部56时，亦即，在隆起部56成形出加厚的环形区域72时，该加厚的环形区域获得如下的形状和如下的层，即，棱边50a过渡到燃烧室开口14’的边缘中。
[0057] 如图3C可看到的那样，加厚的环形区域72在其下侧上还具有很小且扁平的环形槽74，其围绕燃烧室开口14’延伸；可以看出存在该环形槽的原因在于，在压挤和平整隆起部
56时，无法使其内凹的侧变得完全平坦。
56时，无法使其内凹的侧变得完全平坦。
[0058] 不同于图3C中所示地，在压制工具68和支座70的部位上也可以存在两个工具部件，其中的靠上的工具部件仅用于展平隆起部56，但是其中的靠下的工具部件不仅充当用于隆起部56的展平过程的支座，而且具有根据图3C能沿竖直方向向上移动的带有斜面的区域，该斜面向棱边50a靠置，并且在向上移动时增大了出现在钢板50中的贯通开口，并且在此，在制造环形区域72的过程中，导致钢板在那里附加地加厚，并且同时校准燃烧室开口14’的直径。
[0059] 在图3D中示出的制造方法的最后的步骤中，借助两个压制工具80和82，在加厚的环形区域72的上侧和下侧上将环形槽84和86压制到该加厚的环形区域中，从而得到内层24’的在图2B中示出的加厚的环形区域B1’。
[0060] 如果有必要，还可以再冲制内层24’，以便制造具有最终直径的燃烧室开口14’。
[0061] 还要指出的是，结合图3A至图3C描述的方法原则上也可以用于单独地制造根据图2A的密封件的加厚环形区域B2和B3中的每一个(于是，取消了结合图3D示出的制造两个环形槽84和86的步骤)。
[0062] 根据图4A至图4D，最后描述了如下的方法，利用该方法可以产生类似于图3C中示出的环形区域72的加厚环形区域，然后还将图3D中示出的环形槽84和86压制到该加厚的环形区域中，但是也可以利用该方法制造根据图2A的实施方式的径向靠内的加厚的环形区域B2或类似于根据图2B的实施方式的环形区B1’的加厚的环形区，其中，在后一种情况下，还必须随后压制出对应于环形槽30’和32’的环形槽。
[0063] 图4A示出钢板100，其具有根据图4A靠左的未变形的区域和在钢板100中产生的临时的贯通开口的靠右的自由棱边100a，在该贯通开口上径向向外地，也就是说，根据图4A向左地连接有环形区102，该环形区不同于4A中所示地首先是扁平且平坦的，并且平稳地过渡到钢板100的根据图4A靠左的区域中。
[0064] 钢板100的不会变形的、根据图4A靠左的区域如图4A中所示的那样被夹紧在卡爪104与106之间，其中利用压制工具的靠上和靠下的工具部件108或110，将造型压制到环形区102中，该造型的横截面类似于扁平的W并且经由横截面渐细部112过渡到钢板100的被夹紧的区域中。也就是说，环形区102的横截面构型具有一个隆起部114和两个向上倾斜的腿
114a和114b。
114a和114b。
[0065] 在附图中未示出的方法步骤中，环形区102绕横截面渐细部112向上弯折了90°，从而得到钢板100的图4B中示出的形状的初步形状(Vorstufe)。随后，根据图4A的靠下的卡爪106稍向右移动，从而卡爪106占据图4B中示出的位置。紧接着，通过在图4B中示出的冲模
120横向于环形区102的纵向延伸部地压挤该环形区102，即，通过向下移动冲模120直到图
4B示出的位置。由此，在环形区102的区域中增大了钢板100的材料厚度，然而由于该环形区在冲模120与卡爪104之间是被围住的，因此环形区102的钢板可以沿根据图4B的水平方向不明显地扭曲变形或隆起。
120横向于环形区102的纵向延伸部地压挤该环形区102，即，通过向下移动冲模120直到图
4B示出的位置。由此，在环形区102的区域中增大了钢板100的材料厚度，然而由于该环形区在冲模120与卡爪104之间是被围住的，因此环形区102的钢板可以沿根据图4B的水平方向不明显地扭曲变形或隆起。
[0066] 但是，在环形区102的区域中力求增大钢板100的材料厚度的前提是，钢板100在冲模120根据图4B向下移动之前在该冲模与卡爪104之间具有对于期望的材料厚度增大所必需的自由空间，这促成，如图4B中示出的，在材料厚度增大的过程中，亦即，在镦锻钢板期间，钢板100在环形区102的区域中稍微扭曲变形。通过环形区102的在图4A中示出的造型制作部实现的是，在镦锻环形区102时钢板100在由该造型制作部预设定的部位上扭曲变形或成为波纹形。现在示出的是，在钢板100的环形区102中对钢板100进行的上述的镦锻和随之出现的扭曲变形的过程中，钢板100的材料局部地以如下方式流动，即，有利的是，在图2B至图2D中示出的环形槽30’和32’类似于图2D中的示图地相对彼此错开。
[0067] 如图4C中示出的那样，环形区102借助冲模122绕横截面渐细部112再次向下摆转，并且随后在两个图4D中示出的工具部件124与126之间沿垂直于钢板100的未变形的区域的方向以如下方式受压挤，即，得到紧凑的加厚的环形区域130，该环形区域可以对应于根据图2A的实施方式的加厚环形区域B2。如图4D示出的那样，加厚的环形区域130的横截面几乎对应于矩形，并且该加厚的环形区域的厚度明显大于原始钢板100的厚度。
[0068] 同样如在结合图3A至图3D所述的制造方法中那样，在根据图4A至图4D的方法中，在端部限定了燃烧室开口14或14’的棱边100a在图4A和图4B示出的方法步骤中沿朝向钢板或密封层的未变形的区域的方向移动，从而由首先引入到钢板中的临时的贯通开口得到更大的最终的介质贯通开口或燃烧室开口。
[0069] 因此，对于所有的实施方式共同的是，用于产生根据本发明的密封片的至少一个加厚的环形区域的材料由用于内层或第二密封层的第二钢板的自由边缘得到，该自由边缘限定了首先产生的暂时的贯通开口。
[0070] 本发明的重要的优点或重要的特征也在于，根据本发明的双重止动装置的径向靠内和径向靠外的止动装置可以很容易具有不同的厚度或高度和/或其中一个止动装置或两个止动装置可以具有一个高度造型或不同的高度造型，因为为此仅需相应地构造压制工具68或压制工具80和82中的至少一个或工具部件124和126中的至少一个。
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