专利名称：用于制造金属的元件特别是密封元件的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造金属的元件特别是密封元件的方法。
背景技术：
这种类型的元件特别是密封元件很经常地用作为用于涡轮增压机的密封环、阻塞环、镶边、支持片或垫片。这样环形的金属的元件具有广阔的应用范围。例如金属的环形密封环用于涡轮增压机，这些密封环在横截面上大多构成为或是C形或是V形的。这种类型的密封元件迄今只很少用作为排气系统法兰密封垫。阻塞元件用于系列气缸盖密封垫。但它们迄今由金属薄板冲压成形，由此产生很高的材料和成本费用。由于这样的事实，即现代的驱动装置或发动机对密封技术提出越来越高的要求， 因为不仅燃烧压力而且燃烧温度持续不断地升高，所以必须找到越来越好的解决方案并且同时还部分地使用越来越贵的材料。用于这种类型的具有极其不同密封特性的材料的成本部分是可观的，特别是当必须由金属薄板冲压成形大的窄的环时。DE 197 55 391A1涉及一种用于制造一种密封环的方法，其中由一个金属薄板首先形成一个空心圆筒，它通过一种再变形转化成一个加固环的形状并且接着与一个由聚合物材料制成的密封唇连接。金属薄板通过卷起无废料地转化为空心圆筒的形状。US 4，162，569涉及一种用于制造一种金属的平面密封垫的方法。从一个具有不同壁厚的管切下一些圆片，或者在管的一个端部成型一个法兰。通过不同的精加工形成环形的元件，它们可以用作为一个气缸盖密封垫的燃烧室镶边。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于制造金属的元件特别是密封元件的备选的方法，与其相联系的是最少可能的材料使用。这样制造的密封元件应可用于特定的使用情况，特别是用在汽车驱动装置领域中。通过一种用于制造金属的元件特别是密封元件的方法达到该目的，其中生产一个可预定长度、宽度和厚度的金属薄板条或薄片条并且将该金属薄板条或薄片条成型为一个管，使所述金属薄板条或薄片条的相互对置的端部区域或部分或整个接触面相互材料锁合、力锁合或形锁合地或者其组合地连接，并且使所述管的整个长度或其部分区域这样地经受一个机械的造型过程，以致通过一个辅助工具在确定的部位将可预定的轮廓引入到管的外圆周面或内圆周面中，并且将所述管分成相应数量的单个元件，特别是密封元件。由按照方法的诸从属权利要求得知按照本发明方法的有利的进一步构成。因此所述目的的解决方案总体在于，也就是如在按DE 197 55 391A1的现有技术那样，首先制造一个半成品，即一个管，并且紧接着在壁侧至少局部对其进行成型或进行轮廓成型且此后从所述管上切下或剪下或者冲压成形单个的环形元件。
也可以设想，将具有成型轮廓的管分成可预定长度的各部分并且然后将这些部分切割/成型成单个的环形元件或密封元件。作为不仅用于单个密封元件而且用于整个管的造型过程，液压成型、橡胶成型或粗锻压力机是适合的。分成环形元件或密封元件的分离过程可以例如通过滚轧切割、激光切割或水射流切割实现。从一个构成为可预定厚度的薄片或金属薄板的基体例如通过激光切割、精细切割等方法首先一次生产一些确定长度和宽度的金属薄板条或薄片条。在这种情况下决定性的是，紧接着相互焊接的相互对置的边缘构成为无毛刺的。也许有益的可以是，没有直线的端部区域要相互焊接，而是采用一种曲折轮廓或波纹轮廓，以便按这种方式实现对边缘区域的一种更好的引导，而且还给予焊缝一些其他的特性(例如一定的刚度等)。下面讨论形成不同结构的环形或圆片形构成的金属元件特别是密封元件的不同方式可以较好地使用一个如上所述那样从卷绕的或滚轧的金属薄板条或者薄片条生产的管，并且可以将其引向一个机械的轮廓成型或造型过程。在这种情况下可设想，例如利用一个多辊子系统(两辊系统)将每种任意的成型轮廓(例如C形、V形、W形)引入到管的外/内圆周面中。这可以或是只在一个管端部上实现以便直接在此后从该管端部切下一些单个的环或是在所述管的一定或整个长度上实现以便紧接着同时生产单个或多个环。在此外形轮廓成型过程可以在一个或多个步骤中进行。在轮廓成型的管(端部)中，切下一些段或环。为此一种滚轧切割、激光切割、水射流切割等是适合的。优选的是采用滚轧切割，因为按这种方式和方法或是完全不产生材料损失或是材料损失最小，而且环形元件的这样形成的边缘还可以设有一种特定的边缘轮廓。同样可能将轮廓成型的管剪成一些单个的环并且将这些管件紧接着在一个压力机中成型成一个圆片。在这种情况下可以产生极其不同的成型轮廓(扁平的、弯曲的等)。为了生产金属的元件特别是密封元件，可以使用极其不同的材料。根据需要的温度，除了用于高温应用的合金外，冷轧带钢也是适合的。根据在变形方面的要求，技术人员在此还选择相应的材料。这样制造的密封元件可以在汽车驱动装置领域中例如用作在涡轮增压机中的密封环、用作在一个平面密封垫特别是气缸盖密封垫的区域中的阻塞环、用作镶边或支持片或用作垫片。
本发明借助一个实施例示出在附图中并且描述如下。其中图1至3用于生产由金属薄板条或薄片条制成的管的不同方式；图4用于对按图1至3的管的外圆周面进行轮廓成型的一种可能性的简略图；图5环形的金属元件的横截面；图6 —个气缸盖密封垫的简略图，包括一个按本发明方法制造的密封元件。
具体实施例方式图1至3示出已从一个基体(未示出)剪下的可预定长度L、宽度B和厚度D的金属薄板条或薄片条1。为了在最终产品中产生不同的特性，可以采用不同轧制方向的金属薄板条或薄片条1。相应的金属薄板条或薄片条1分别成型成在图1至3中所示的管2。在图1和2中所示的管2的端部区域3、4在其整个纵伸上通过材料锁合、力锁合或形锁合的连接技术相互连接，在本实例中是通过焊接。用于在最终产品中调整确定的特性的端部区域3、4的成型轮廓仅用虚线示出。图4作为简略图示出在图1和2中所示的管2。在使用例如液压成型(模具7)情况下，将确定的轮廓9压入到管2的外圆周面8中。作为备选方案，橡胶成型或粗锻压力机也是适合的。经由一个后置的生产步骤，分离成环形的元件。作为备选方案，必要时可以在管2的内圆周面10上采用一个多辊子系统，以获得一个成品的最终产品的不同的横截面形状。图5示出环形构成的最终产品14至25的横截面，这些最终产器例如可以用作为用于开头所述的应用情况的密封元件。图6作为简略图示出一个气缸盖密封垫沈，它例如可以用在内燃机的区域中。可看出各螺丝通过孔27、各燃烧室通过开口 28以及例如一个按图5中所示的密封元件17至 21。
权利要求
1.用于制造金属的元件特别是密封元件的方法，其中生产一个可预定长度、宽度和厚度的金属薄板条或薄片条(1)并且将该金属薄板条或薄片条(1)成型为一个管O)，使所述金属薄板条或薄片条(1)的相互对置的端部区域(3，4)或部分或整个接触面相互材料锁合、力锁合或形锁合地或者其组合地连接，并且使所述管O)的整个长度或其部分区域这样地经受一个机械的造型过程，以致通过一个辅助工具(7)在确定的部位将可预定的轮廓 (9)引入到管(2)的外圆周面⑶或内圆周面(10)中，并且将所述管(2)分成相应数量的单个元件(14-25)，特别是密封元件。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，辅助工具(7)构成为多辊子系统，借助该多辊子系统将可预定轮廓的凹槽(9)引入到管(2)的外圆周面⑶或内圆周面(10)中。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过滚轧切割从管(2)上分离出相应的元件(14-2 特别是密封元件。
4.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，通过激光切割从管(2)上分离出相应的元件(14-2 特别是密封元件。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，通过水射流切割从管(2)上分离出相应的元件(14-2 特别是密封元件。
6.密封垫元件，按照权利要求1至5之一所述的方法制造，作为在涡轮增压机中的密封环。
7.密封垫元件，按照权利要求1至5之一所述的方法制造，作为在一个平面密封垫特别是一个气缸盖密封垫的区域中的阻塞环。
8.密封垫元件，按照权利要求1至5之一所述的方法制造，作为镶边或支持片或垫片。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造金属的元件特别是密封元件的方法，其中生产一个可预定长度、宽度和厚度的金属薄板条或薄片条(1)并且将该金属薄板条或薄片条成型为一个管(2)，使所述金属薄板条或薄片条的相互对置的端部区域(3，4)或部分或整个接触面相互材料锁合、力锁合或形锁合地或者其组合地连接，使所述管的整个长度或其部分区域这样地经受一个机械的造型过程，以致通过一个辅助工具(7)在确定的部位将可预定的轮廓(9)引入到管的外圆周面(8)或内圆周面(10)中，并且将所述管分成相应数量的单个元件(14-25)，特别是密封元件。
文档编号F16J15/08GK102388241SQ201080016132
公开日2012年3月21日 申请日期2010年5月20日 优先权日2009年5月22日
发明者R·普雷恩 申请人:辉门密封系统有限公司