(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属封入層（１２）の少なくとも１つが少なくとも部分的に重複する少なくとも２枚の金属箔（１３、１４）から成り、これらの箔が少なくとも１つの溶接継目（１６）及び／又は圧搾により重複範囲（１５）で互いに接合された、少なくとも１つの金属封入層（１２）を有する単数又は複数の柔軟材から成り、金属で補強された複合積層体（１１）において、重複範囲（１５）の境界に接する箇所の少なくとも一部が接合されることによって、２枚の金属箔（１３、１４）を接合する複合積層体（１１）中の各溶接継目（１６）に、そして２枚の金属箔が圧搾により接合されている各重複範囲に、重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）内に漏洩溝及び／又は連続した漏洩溝（７）が存在しないことを特徴とする金属で補強された複合積層体。
【請求項２】
複合積層体がその外向きの平面を、付加的に有機ポリマーから成る気密な箔で完全に覆われ、この箔と結合されていることを特徴とする請求項１記載の複合積層体。
【請求項３】
重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）内にある、連続していない漏洩溝の最大の長さが２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の複合積層体。
【請求項４】
重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）内にある、貫通していない漏洩溝の最大の長さが０．５〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の複合積層体。
【請求項５】
重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）内にある、貫通していない漏洩溝の最大の長さが１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の複合積層体。
【請求項６】
金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）が１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項７】
金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）が０．２〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項８】
金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）が０．５〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項９】
金属箔（１３、１４）の重複が、その全長にわたって存在することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項１０】
溶接継目（１６）の少なくとも１つが、少なくとも１点（Ｐ）内に金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に対して直角の成分（２２）を持つ範囲を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項１１】
溶接継目（１６）の少なくとも１つが、中断することなく重複範囲（１５）に沿って延びていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項１２】
溶接継目（１６）の範囲が、重複範囲（１５）に沿って周期的であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項１３】
溶接継目（１６）の少なくとも１つが、正弦波状、蛇行状、ジグザグ状又は梯子の横桟状の延びを有することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項１４】
溶接継目（１６）の反復模様の周期長が２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の複合積層体。
【請求項１５】
溶接継目（１６）の反復模様の周期長が０．５〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の複合積層体。
【請求項１６】
溶接継目（１６）の反復模様の周期長さが１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の複合積層体。
【請求項１７】
溶接継目（１６）の反復模様の周期長が重複範囲（１５）に沿って変化することを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項１８】
溶接継目（１６）の横方向の範囲（１７）が、金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）より大きいか又は等しいことを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項１９】
溶接継目（１６）の横方向の範囲（１７）が金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）の等倍から２倍迄であることを特徴とする請求項１乃至１８の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項２０】
複合積層体（１１）の溶接継目（１６）の少なくとも１つが、重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に沿う少なくとも１つの中断部を持つことを特徴とする請求項１乃至１９の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項２１】
金属箔（１３、１４）の溶接が、全体的又は部分的に断続して行われ、その際溶接スポットの幅が金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）よりも大きいか又は等しいことを特徴とする請求項１乃至２０の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項２２】
金属箔（１３、１４）の溶接が全体として又は部分的に断続して行われ、その際溶接スポットが少なくとも部分的にその溶接スポットの範囲で重複していることを特徴とする請求項１乃至２０の１つに記載の複合積層体。
【請求項２３】
溶接スポットが、少なくとも部分的に重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に沿って一定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項２１又は２２の何れかに記載の複合積層体。
【請求項２４】
重複範囲（１５）の長手方向に少なくとも部分的に連続する溶接スポットが、重複範囲（１５）の幅の方向に相対的にずらされて配置されていることを特徴とする請求項２１乃至２３の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項２５】
重複範囲（１５）の長手方向に少なくとも部分的に連続して配置された溶接スポットが、重複範囲（１５）の幅の方向に重複範囲の一方の側と他方の側との間に位置付けられていることを特徴とする請求項２１乃至２４の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項２６】
少なくとも２枚の金属箔（１３、１４）から成る金属封入層（１２）の少なくとも１つが、金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）に少なくとも１つの開口（２３）を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項２７】
少なくとも２枚の金属箔（１３、１４）から成る金属封入層（１２）の少なくとも１つが、金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）に付加的に少なくとも１つの開口（２３）を有することを特徴とする請求項１０乃至２５の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項２８】
少なくとも１つの開口（２３）が金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）より大きいか又は等しいことを特徴とする請求項２６又は２７に記載の複合積層体。
【請求項２９】
重複範囲（１５）が、重複範囲（１５）に沿って間隔をおいて開口（２３）を有することを特徴とする請求項２６乃至２８の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項３０】
重複範囲（１５）が、重複範囲（１５）に沿って一定の間隔で開口（２３）を有することを特徴とする請求項２６乃至２９の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項３１】
開口（２３）の間隔が、重複範囲（１５）に沿って最大で２５ｍｍであることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の複合積層体。
【請求項３２】
開口（２３）の最大間隔が、重複範囲（１５）に沿って１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の複合積層体。
【請求項３３】
開口（２３）の最大間隔が、重複範囲（１５）に沿って３〜５ｍｍであることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の複合積層体。
【請求項３４】
溶接継目（１６）の少なくとも１つが、少なくとも部分的に金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に対し平行に、直線状に延びることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項３５】
金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に対し平行に、直線状に延びる溶接継目（１６）の少なくとも１つの幅が、少なくとも一部で重複範囲（１５）の最大幅（１８）よりも大きいか又は等しいことを特徴とする請求項３４記載の複合積層体。
【請求項３６】
金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に対し平行に、直線状に延びる溶接継目（１６）の少なくとも１つが、少なくとも部分的に、金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に平行に直線状の延びを有する複数の溶接継目が並置され、その際それらの溶接継目が重複し、その結果生じる全ての溶接継目の幅が金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）より大きく又は等しくなるように形成されること特徴とする請求項３４記載の複合積層体。
【請求項３７】
付加的に、金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に対し平行に、直線状に延びる溶接継目（１６）の少なくとも１つが、少なくとも部分的に、少なくとも１点（Ｐ）内に重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に対し直角の方向成分（２２）を持つ少なくとも１つの溶接継目（１６）と結合されること特徴とする請求項３４記載の複合積層体。
【請求項３８】
少なくとも１つの柔軟材から成る少なくとも１つの層（１９）と、少なくとも１つの金属封入層（１２）とを有することを特徴とする請求項１乃至３７の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項３９】
金属箔（１３、１４）が２５０μm迄の厚さを有することを特徴とする請求項１乃至３８の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４０】
金属箔（１３、１４）が２５〜１２５μm迄の範囲の厚さを有することを特徴とする請求項１乃至３９の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４１】
金属箔（１３、１４）が５０〜１００μm迄の範囲の厚さを有することを特徴とする請求項１乃至４０の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４２】
金属箔（１３、１４）が鋼、ニッケル又はクロムニッケル鋼から成ること特徴とする請求項１乃至４１の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４３】
少なくとも１つの柔軟材から成る少なくとも２層（１９、２０）と、その中に埋込まれた少なくとも１つの金属封入層（１２）とを有することを特徴とする請求項１乃至４２の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４４】
１つの柔軟材だけを含むことを特徴とする請求項１乃至４３の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４５】
複合積層体（１１）中に含まれる柔軟材が膨張黒鉛、ＰＴＦＥ及び雲母の群から選んだ柔軟材であることを特徴とする請求項１乃至４４の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４６】
複合積層体（１１）内に含まれる柔軟材のいずれもが膨張黒鉛、ＰＴＦＥ及び雲母の群から選んだ柔軟材であることを特徴とする請求項１乃至４４の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４７】
複合積層体（１１）が膨張黒鉛、ＰＴＦＥ及び雲母の群から選んだ柔軟材を１つだけ含んでいることを特徴とする請求項１乃至４４の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４８】
少なくとも１つの金属封入層（１２）がスパイク金属シートから成ることを特徴とする請求項１乃至４７の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項４９】
金属箔（１３、１４）を接合する複合積層体（１１）中の全ての溶接継目（１６）が、電気抵抗による溶接継目及び／又はレーザビームによる溶接継目であることを特徴とする請求項１乃至４８の何れか１つに記載の金属で補強された複合積層体。
【請求項５０】
ガスケットシートとして使用することを特徴とする請求項１乃至４９の何れか１つに記載の金属で補強された複合積層体。
【請求項５１】
平面ガスケット（２４）又はパッキン押さえの製造に使用することを特徴とする請求項１乃至５０の何れかに１つに記載の金属で補強された複合積層体。
【請求項５２】
少なくとも一部重複する２枚の金属箔（１３、１４）を重複範囲（１５）内に金属封入層（１２）を形成するため少なくとも１回溶接する、少なくとも１つの柔軟材から成る金属で補強された複合積層体（１１）の製造方法において、金属箔（１３、１４）の溶接を、金属箔（１３、１４）間の重複範囲（１５）内に重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）内に漏洩溝及び／又は連続した漏洩溝（７）ができないように、重複範囲（１５）の境界に接する箇所の少なくとも一部が接合されるように行うことを特徴とする金属で補強された複合積層体の製造方法。
【請求項５３】
金属箔（１３、１４）間の重複範囲（１５）内の溶接されていない範囲が、重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に限定された長さを有するように、金属箔（１３、１４）の溶接を行うことを特徴とする請求項５２に記載の複合積層体の製造方法。
【請求項５４】
金属箔（１３、１４）の溶接を、金属箔（１３、１４）間の重複範囲（１５）内の溶接されていない範囲が重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）内に最大で２５ｍｍ以下の長さを有するように行うことを特徴とする請求項５３に記載の複合積層体の製造方法。
【請求項５５】
溶接が少なくとも１点（Ｐ）内に金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に直角の方向成分（２２）を有する線に沿って行われるように、重複する金属箔（１３、１４）の溶接を重複範囲（１５）内で少なくとも部分的に行うことを特徴とする請求項５２乃至５４の何れか１つに記載の方法。
【請求項５６】
少なくとも１つの溶接工程を金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に平行に、直線状の線に沿って行うようにし、溶接を少なくとも部分的に行うことを特徴とする請求項５２乃至５５の何れか１つに記載の方法。
【請求項５７】
溶接が重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に沿って正弦波状、蛇行状、ジグザグ状又は梯子の横桟状の線で行われるように、溶接を少なくとも部分的に行うことを特徴とする請求項５２乃至５５の何れか１つに記載の方法。
【請求項５８】
溶接を断続的及び／又は連続的に行うことを特徴とする請求項５２乃至５７の何れか１つに記載の方法。
【請求項５９】
溶接時の横方向の範囲（１７）が、少なくとも部分的に金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の最大幅（１８）よりも大きいか又は等しいことを特徴とする請求項５２乃至５８の何れか１つに記載の方法。
【請求項６０】
溶接時の横方向の範囲（１７）が少なくとも部分的に、金属箔（１３、１４）の重複範囲（１５）の横方向の寸法（１８）の１〜２倍であることを特徴とする請求項５２乃至５９の何れか１つに記載の方法。
【請求項６１】
溶接を抵抗溶接及び／又はレーザビーム溶接により行うことを特徴とする請求項５２乃至６０の何れか１つに記載の方法。
【請求項６２】
少なくとも１つの柔軟材から成り、金属で補強された複合積層体（１１）を製造する方法であって、金属封入層（１２）の形成ために、少なくとも部分的に重複する金属箔（１３、１４）を少なくとも１回溶接するものにおいて、金属封入層（１２）が金属箔（１３、１４）との重複範囲（１５）内に少なくとも１つの開口（２３）を有することを特徴とする複合積層体（１１）の製造方法。
【請求項６３】
スパイク金属シートを形成するため、金属封入層（１２）に重複範囲（１５）の内側及び重複範囲（１５）の外側に多数の開口（２３）を設けることを特徴とする請求項６２記載の方法。
【請求項６４】
少なくとも１つの金属封入層（１２）を少なくとも１つの柔軟材から成る少なくとももう１つの層（１９、２０）と接合することを特徴とする請求項５２乃至６３の何れか１つに記載の方法。
【請求項６５】
平面ガスケット（２４）又はパッキン押さえの製造に使用することを特徴とする請求項５２乃至６４の何れか１つに記載の複合積層体。
【請求項６６】
請求項１乃至４９の何れか１つに記載の金属で補強された複合積層体（１１）から製造されたガスケット。
【請求項６７】
溶接継目（１６）がガスケットの幅（Ｄ）よりも短い周期長さを有することを特徴とする請求項６６に記載のガスケット。
【請求項６８】
金属箔（１３、１４）間の重複範囲（１５）内で、重複範囲（１５）の境界に接する箇所の少なくとも一部が接合されることによって、２枚の金属箔（１３、１４）を接合する各溶接継目（１６）に、及び２枚の金属箔（１３、１４）が圧搾により接合されている各重複範囲（１５）内に、重複範囲  （１５）の長手方向の範囲（２１）に金属箔間の空隙及び／又は連続した空隙が存在しないことを特徴とする、少なくとも部分的に重複する２枚の金属箔（１３、１４）から成り、少なくとも１つの溶接継目（１６）及び／又は圧搾により金属箔  （１３、１４）間の重複範囲（１５）内で互いに接合されている金属封入層（１２）を使用して製造された、少なくとも１つの柔軟材からなる複合積層体。
【請求項６９】
金属箔（１３、１４）間の重複範囲（１５）で２枚の金属箔（１３、１４）を接合する各溶接継目（１６）、及び２枚の金属箔（１３、１４）が圧搾により接合されている各重複範囲（１５）に、重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に漏洩溝及び／又は連続した漏洩溝が存在しないことを特徴とする、少なくとも部分的に重複する２枚の金属箔（１３、１４）から成り、少なくとも１つの溶接継目（１６）及び／又は圧搾により金属箔（１３、１４）間の重複範囲（１５）で互いに接合されている金属封入層（１２）を使用して製造された、少なくとも１つの柔軟材から成るガスケットシート。
【請求項７０】
金属箔（１３、１４）間の重複範囲（１５）で２枚の金属箔（１３、１４）を接合する各溶接継目（１６）、及び２枚の金属箔（１３、１４）が圧搾により接合されている各重複範囲（１５）に、重複範囲（１５）の長手方向の範囲（２１）に漏洩溝及び／又は連続した漏洩溝が存在しないことを特徴とする、少なくとも部分的に重複する２枚の金属箔（１３、１４）から成り、少なくとも１つの溶接継目（１６）及び／又は圧搾により金属箔（１３、１４）間の重複範囲（１５）で互いに接合されている金属封入層（１２）を使用して製造された、少なくとも１つの柔軟材から成る平面ガスケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は単数又は複数の柔軟材をベースとし、金属で補強された複合積層体、特にガスケットシート及びその製造方法に関する。本発明による金属で補強された複合積層体は、少なくとも１つの金属封入層を有しており、その際この金属封入層は重複範囲で互いに接合された、少なくとも部分的に重複する少なくとも２枚の金属箔からできている。本発明はガスケットシートとして最高の技術的要件を満足する、寸法の大きな積層シートの製造を可能にする。これらのガスケットシートから、ガスケット、特に図９に示したような環状の平面ガスケットが打抜きにより製造される。
【０００２】
【従来の技術】
単数又は複数の柔軟材をベースとする複合積層体は、機械的強度を改善するためしばしば薄い金属箔で補強される。複合積層体に使用される柔軟材には、熱可塑性物質、とりわけＰＴＦＥ（ポリテトラフルオルエチレン）をベースとするもの、及び例えばアラミド繊維、炭素繊維、セラミックス繊維及び金属繊維のような無機又は有機の繊維で補強可能なエラストマーがあり、或いはそれらの柔軟材の圧縮強度は例えば粉末状の二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、炭素、黒鉛のような充填材により増強できる。更に柔軟材としては、特に雲母及び黒鉛のような圧縮に耐える無機の材料が使用される。特殊な黒鉛変種として膨張黒鉛から製造された箔及び積層体（以後総じて黒鉛箔という）も使用される。そのような複合積層体は、例えばドイツ連邦共和国特許出願第１９８０４２８３．３号明細書に記載されている。金属封入層としては単なる金属箔の他に、スパイク痕がその片面又は両面に及んでいるスパイクされた金属シートも使用することができる。最も簡単な場合には、単数又は複数の柔軟材をベースとし、金属で補強された複合積層体は、２枚の柔軟材層に埋込まれた金属箔層でできている。
【０００３】
これらの金属箔は市販のものとしては、材料及び箔の厚さによってウェブの幅を制約されものが入手できるに過ぎない。使える金属箔のウェブ幅が、複合積層体の金属封入層を金属箔ウェブから一体として取り出すには十分でないような寸法の、金属補強された複合積層体又はガスケットシートを製造するには、少なくとも２枚の金属箔を金属封入層として互いに接合する必要がある。
【０００４】
このように金属で補強された複合積層体は、従来工業的規模では、金属箔のウェブをその側端で重複させ、接着剤により或いは機械的圧搾により、或いは又ローラシーム抵抗溶接のような溶接により互いに接合することで実現されて来た。複合積層体中で金属封入層に使用される金属箔は大抵、例えば５０μm 又は１００μmのような薄いものであるため、複合積層体からガスケットを打抜きとこれに続く溶接で製造できるようにするため、工業的製造条件で金属箔の突合わせ溶接を行うことはほぼ実現不可能である。
【０００５】
金属シートの突合わせ溶接法及び装置は、ドイツ特許出願公開第１９５２９５４２号明細書から公知である。この方法は、溶接しようとする金属シートをまずその縁範囲で重複させ、次いで縁範囲の重複する末端領域で上下に配置されたカットエッジを切り落とし、その後この断端を互いに近付け、最後に断端をレーザビームにより互いに溶接するものである。この処理工程を時間的に連続させる結果として、特に移動するウェブが長い場合、ウェブの移動する方向に垂直な両カットエッジが溶接個所に達した時に、両エッジが切断の瞬間にあるのと同じ位置にあることを保証することはできない。薄い金属箔内の温度の変動又は振動並びにごく小さな波動のような僅かな外部の影響で、ウェブのカットエッジ間又はウェブの新たな重複部間に亀裂を生じる可能性がある。これに対し、この公開明細書に記載の方法では、長いウェブ及び／又は幅広のウェブの場合、ウェブの位置を相互に安定化するガイド装置により修正する。このガイド装置により、溶接すべき金属シートウェブは、ウェブの側縁がガイド装置のスリットの底部に密接するように案内される。しかしガスケットシート用の複合積層体に使用される金属箔の場合、時には優に０．２５ｍｍを下回るその僅かな厚さの故に、大規模工業の基準ではガイド装置による誘導は不可能である。金属箔ウェブがガイド装置を移動中に、ガイドスリットの底部で金属箔の側縁に十分大きな力が働き、そのため側縁はその安定性が低いことから、急激に折れ曲がり、そのため箔の縁部が破壊されたり、又はこの金属箔は引き裂かれたりさえする。極めて狭いガイドスリットにより妨げられて、金属箔がガイドスリット内に粘着したままとなり、それにより時には裂けることになりかねない。更にこのようなガイドスリットの使用により、金属箔ウェブに軽い波形又は折り目が形成され、それらがガイドスリットによる箔ウェブの誘導を制御不能に進ませるようにして変位させられる。従ってドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２９５４２号明細書に記載の突合わせ溶接法は、ガスケット本体として複合積層体に使用されるような特に薄い金属箔の場合、使用することができない。
【０００６】
金属箔を、箔端が接合範囲で重複するガスケットシートの金属封入層として接合するために、これ迄種々の方法が使用されてきている。
【０００７】
接合は、例えばエポキシ樹脂のような接着剤を重複する箔端間に入れ、これを硬化させて行われる。この場合大抵は、接着剤を重複範囲全体の接合すべき金属箔の少なくとも１枚の上に施す。金属箔の接着剤での接合は、このように接着された金属封入層を有する複合積層体から製造したガスケットを極めて限られた温度範囲でしか使用できないという欠点を有する。それは、高温では接着剤が軟化し及び／又は部分的に熱分解するからである。そのため１つにはガスケット中で金属箔がその接着された接合個所で、金属箔に加わる引張力及び金属封入層に垂直に働く圧縮力のような機械的応力により、比較的容易にその接着スポットで互いに剪断され、そのためガスケットの機械的安定性が低減する。接着剤の熱分解により、多孔性で、隙間のある熱分解された接着剤の残渣が、接着された金属箔端の間の重複範囲に残ることになる。こうして接着剤の中に生じた孔が相互に侵入し合うと、接着剤の残渣の中にかなりの長さで連続する溝が生じ、この溝がガスケットの場合、ガスケットの一端から他端へと延びて、これらの溝を通って封止されるべき媒質がガスケットから出ていくことになり、ガスケットの漏れ率が著しく高まることになる。以後ガスケットの一端から他端へと延びるこのような溝をガスケットの漏洩溝と呼ぶ。従って互いに接着された金属箔でできた金属封入層を有するガスケットは、温度の上昇に伴い漏れ率が高くなる傾向がある。それに加えて、互いに接着された金属箔でできた金属封入層を有するガスケットの使用範囲は、接着剤を腐食しない媒質に制限される。何故なら、さもなければ一方では、媒質による接着剤の腐食に伴ない、金属箔が機械的応力により剪断され、そのためガスケットの機械的安定性が低下し、さらに他方では封止すべき腐食性の媒質による接着剤の分解によって、接着剤中に高温時と類似した漏洩溝が形成され、そのためガスケットのシーリング作用はもはや保証されなくなるからである。従って少なくとも２枚の接合された金属箔から成る金属封入層を含む複合積層体から製造されたガスケットを汎用的に使用するには、金属封入層の金属箔の接合を、例えば接着剤のような別の媒質を入れずに行う必要がある。
【０００８】
２枚の金属箔を補助的媒質を使用せずに金属積層体として接合する可能な方法は、常に箔端部の重複とも結び付く、箔を純機械的に圧搾する方法である。その際接合すべき金属箔の側端部は、複合積層体が単一体の金属封入層を使用した場合と同様の機械的強度を持つように互いに結合する。この接合は金属箔間の純粋な接合に基づくものである。ただしこのように接合された金属封入層を有する複合積層体から製造されたガスケットは、単一体の金属封入層を有する積層材から製造されたガスケットよりも著しく高い漏れ率を示す可能性がある。
【０００９】
従来技術による金属箔の溶接の場合、金属箔の端部は重複して運ばれ、そのため重複範囲で重なり合う金属箔は加熱により互いに接着される。溶接継目、即ち金属箔が加熱によりぴったりと接合される部分は、重複範囲の長手方向に延びる。この場合重複範囲の幅は大抵使用された溶接継目の幅よりも明らかに広い。このように溶接された金属封入層の場合、単一体の金属封入層のみを有する積層材と同様の機械的強度を達成することができる。
【００１０】
溶接法としては、原則として圧接、融接、抵抗溶接及びビーム溶接のような公知の全ての溶接法を使用することができる。この場合連続的及び非連続的方法が使用される。とりわけスポット溶接の形の抵抗溶接（非連続的溶接）及びロールシーム溶接（連続的溶接）が、重複して配設したシートの場合に使用される。スポット溶接の場合、重複範囲の中心にある溶接電極が、溶接すべき２枚の金属箔上に載せられ、次いで箔は電流パルスにより溶融され、接合される。ロールシーム溶接の場合、ディスク型の電極ローラが使用され、それを通して箔ウェブの重複する端部が引き抜かれる。こうして重複範囲の中心を走る直線的溶接継目が形成される。溶接スポットもしくは溶接継目の位置は、溶接電極又は溶接電極ローラが溶接時にその全体幅で２枚の金属箔を接触させることを保証するため、中心に選択される。さもなければ高すぎる表面電流が金属箔を溶接個所で焼尽することになりかねないからである。更にレーザビーム溶接も金属箔をその重複範囲で接合するために使用される。この場合レーザビームのエネルギーは熱の形で金属箔に吸収され、それにより金属箔は溶融される。金属箔の確実かつ簡単な溶接を保証するため、レーザビームを重複範囲の中心に照射し、重複する２枚の金属箔ウェブを固定したレーザに対して動かす。こうして直線的に密着する溶接継目を箔の重複範囲に形成することができる。
【００１１】
ただし溶接された金属封入層を有する複合積層体から製造されたガスケットの場合にも、単一体の金属補強物のみを有する対応するガスケットと比較して部分的に著しく高い漏れ率が測定されている。このことは、単一体の金属補強物のみを含む複合積層体から製造されたガスケットの漏れ率（比較例１／１及び２／１参照）と、少なくとも部分的に重複する、少なくとも２枚の金属箔でできており、箔の重複範囲で直線的な溶接継目により形成された金属封入層を含む複合積層体から製造されたガスケットの漏れ率（比較例１／２及び２／２）とを比較した、後に記載する表１及び２から読み取ることができる。直線的に溶接された金属封入層を有するガスケットが、単一体の金属封入層を有するガスケットの場合に技術的に可能なシーリング挙動と比べて、遙かに劣るシーリング挙動しか示さないことは直ちに認識できる。
【００１２】
以上の説明から明らかなように、複合積層体として比較的多数の金属箔を接合して金属封入層を製造する多くの試みがなされている。しかしこれらの試みのどれ１つとして、このような金属封入層を有する複合積層体からも、これ迄知られている単一体の金属封入層だけを含むガスケットに匹敵する特性を有するガスケットの製造を可能にしたものはなかった。特にこの問題により複合積層体の寸法、従ってガスケットの寸法が制約される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、単一体の金属封入層のみを含む複合積層体から製造されたガスケットに匹敵する特性を有し、互いに接合された少なくとも２枚の金属箔から成る少なくとも１つの金属封入層を有する単数又は複数の柔軟材をベースとした、金属で補強された高品質の複合積層体を提供し、また少なくとも２枚の金属箔を接合して形成された金属封入層を有する複合積層体を製造する方法を提供することにある。
【００１４】
高品質であるとは、とりわけ熱的及び機械的安定性が高いばかりでなく、媒質に対し高度の耐久性を示すことを意味する。しかしこのような金属で補強された複合積層体において、少なくとも２枚の金属箔の接合により形成された金属封入層を含むものと含まないものとの比較は、とりわけそれらの複合積層体から製造されるガスケットの漏れ率に関係してくる。
【００１５】
本発明のもう１つの課題は、単数又は複数の柔軟材をベースとした、大判で安価な、金属で補強された複合積層体、特にこれ迄常套的に単一体の金属封入層を含む金属で補強された複合積層体で形成されてきたものと同じ特性を有するガスケットシートを提供することにある。特に大判の複合積層体から製造されるガスケットは、これ迄従来の複合積層体から製造されてきたガスケットと同じ漏れ率をもたなければならない。この課題を解決するために、既に記載したように、大判の複合積層体が少なくとも２枚の金属箔の接合により製造された金属封入層を含んでいる必要がある。
【００１６】
更に本発明のもう１つの課題は、その寸法がこれ迄入手できたものよりも大きく、それにも拘わらず従来使用できた比較的小さい寸法の単一体のガスケットに相応する、特にガスケットの漏れ率に関して相応する特性を持った単一体のガスケットが打抜き可能なガスケットシートを提供することにある。この目的を達成するためには、その寸法がこれ迄使用することのできたものの尺度を越えていても、このガスケットシートから打抜かれるガスケットの特性が、悪影響を蒙ることのないガスケットシートが必要となる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
これらの課題は、本発明の請求項に記載の単数又は複数の柔軟材をベースとする金属で補強された複合積層体ならびに請求項に記載の、かかる複合積層体の製造方法より解決される。
【００１８】
それによると、少なくとも１つの金属封入層を含み、これらの金属封入層の少なくとも１つが、少なくとも部分的に重複する少なくとも２枚の金属箔を少なくとも１つの溶接継目で接合することにより製造された単数又は複数の柔軟材をベースとし、その際複合積層体中にある２枚の金属箔を接合する各溶接継目に重複範囲の長手方向の範囲に漏洩溝及び／又は連続する漏洩溝は存在しない金属で補強された複合積層体が提供される。
【００１９】
更に、本発明による少なくとも１つの柔軟材をベースとする金属で補強された複合積層体を、少なくとも部分的に重複する金属箔を金属封入層に接合するため以下の方法、即ち少なくとも１回行われる箔の溶接を、重複範囲の長手方向に沿って溶接すべき箔間の重複範囲内の、重複する部分の長手方向の範囲に、空所及び／又は連続して空所が形成されないように行う方法により提供する。
【００２０】
本発明によれば、溶接継目は重複範囲内に、漏洩溝或いは少なくとも連続した漏洩溝の存在を排除するようにして行う。従来技術による直線状の溶接継目ではこのことは保証されない。その場合重複範囲の長手方向に延びる溶接されていない金属箔の突出部分を重複範囲内に生じさせる。複合積層体内に特徴的に存在する金属封入層の柔軟材から成るコーティングは、この金属箔の突出部分の間の容積を満たすことはできないので、直線状の溶接継目の場合、金属箔間の重複範囲の溶接継目に、重複範囲に沿って平行に延びる空隙ができ、この積層材をガスケットシートとして使用した場合、溶接継目に平行な中断されない漏洩溝の作用をする。このような漏洩溝は、機械的な圧搾により２枚の金属箔が接合されている金属封入層の場合にも同様に観察される。この場合も、圧搾範囲に柔軟材の層によって填隙することのできない金属の突出部分が生じ、そのため空いている漏洩溝が圧搾範囲に沿って生じることになる。
【００２１】
上記の連続した漏洩溝は、本発明の複合積層体では生じることがなく、それにより本発明の複合積層体でできているガスケットの漏れ率は、専ら単一体の金属封入層を有する複合積層体でできているガスケットの漏れ率に相応するものが得られるが、このことについては後に示すテスト結果により立証する。
【００２２】
本発明によれば金属箔の溶接は、連続していない溶接継目の漏洩溝の長さが、重複範囲の長手方向に沿って最長でも２５ｍｍを越えないように行われる。連続していない溶接継目の漏洩溝の最大長が、重複範囲の長手方向において０．５〜５ｍｍ、特に１〜２ｍｍであると好ましい。
【００２３】
単数又は複数の柔軟材から成り、金属で補強された本発明の複合積層体の外側に向いた面を、付加的に有機ポリマーの気密箔で完全に覆い、接合してもよい。
【００２４】
本発明によれば、溶接継手の少なくとも１つは、少なくとも１点Ｐ内に金属箔の重複範囲の長手方向に対し直角の方向成分を持つ延び方をする。重複範囲の長手方向に対して垂直に延びる、少なくとも点Ｐに生ずる溶接継目の方向成分は、金属箔の重複範囲の長手方向に対し直角の方向成分を有する線に沿って溶接を行うことにより形成される。
【００２５】
溶接が行われる線（溶接線とも呼ぶ）とは、本発明においては、この線に沿って溶接装置が金属箔に対して案内され、その際溶接装置及び／又は金属箔がその空間を移動して行く線を意味する。
【００２６】
少なくとも部分的に重複する金属箔の溶接は、連続的に行うことができるが、しかしまた中断して、即ち断続的に行うことも可能である。連続的な溶接作業では、金属箔は中断することなく重複範囲に沿って走る溶接継目により接合される。この場合溶接継目は、溶接線と完全に一致する。断続的、即ち非連続的な溶接作業では、溶接継目は溶接線に沿って、従って重複範囲の長手方向に沿って溶接継目は少なくとも１つの中断部を有する。特に、溶接装置が溶接線に沿って移動する一定の時間的間隔だけ溶接工程を行う断続的な溶接もこれに含まれる。この場合には、一部だけ溶接線と一致する、断続的な溶接継目が形成される。
【００２７】
この線に沿って金属箔の溶接が行われる溶接線は、特に金属箔の重複範囲の長手方向に沿って周期的に延びていてもよい。その場合溶接継目は、例えば正弦波状、蛇行状、ジグザグ状又は階段状であってもよい。この場合も溶接継目の周期の長さにより、その重複範囲内の金属箔間に空いている範囲の最大の長さ、即ち溶接継目に沿って連続していない漏洩溝の最大の長さは、重複範囲の長手方向に求められる。従って本発明による複合積層体から製造されるガスケットは、空いている漏洩溝を持たないように、溶接継目の周期の長さよりも大きいガスケット幅Ｄを有していなければならない。従って溶接継目を周期的に形成するときは、周期の長さは通常２５ｍｍ以下に選択される。周期的な溶接継目の溶接では、周期の長さを０．５〜５ｍｍ、特に１〜２ｍｍに選択することが好ましい。同様に周期的な経過を示す溶接継目により金属箔を溶接する場合、この周期の長さを重複範囲に沿って変化させることも可能である。
【００２８】
本発明によれば、ウェブの金属箔を連続的に一定の速度で、固定された溶接装置に対して動かすと有利である。金属箔の溶接は本発明の枠内では、例えば抵抗溶接又はレーザビーム溶接のような、公知の全ての適宜な溶接法で行うことができる。しかし溶接はレーザビームで行うと有利である。従って溶接継目はレーザビーム溶接継目が有利である。レーザビーム溶接は、レーザビームを振動させながら中心線から逸れるようにして行うと有利である。レーザビームの振幅、周波数、焦点の位置及び出力及び金属箔のウェブの速度を選択することにより、溶接継目の延び方、厚さ、横方向の延び、即ち重複範囲の長手方向の延びに垂直に溶接線の最大限の全体の延びを調整することができる。別の実施形態では、溶接を連続的又は断続的に行うこともできる。
【００２９】
溶接に先立ち、金属箔を少なくとも部分的に重複して配置する。この場合重複範囲の幅は箔のウェブの全長とほぼ等しくあるべきである。温度の変動及び／又は振動のような外部的な影響又はその他の影響により、金属箔の重複範囲の幅は区間毎に変化させることができる。金属箔がある区間では単に互いに突合わされているだけの状態も考えられる。その際金属箔は一部だけで重複される。従って本発明の金属で補強された複合積層体の場合、共に金属封入層を形成する個々の金属箔の接合は、金属箔をその互いに接している縁の範囲で部分的に又は完全に重複し、これらの箔端部も部分的に直接互いに突合わせるようにして行われる。
箔の重複範囲の最大幅は通常１０ｍｍ以下に選択される。重複範囲の最大幅は０．２〜２ｍｍに、特に好ましくは０．５〜１ｍｍであると有利である。
【００３０】
本発明によれば、金属箔をまず機械的に圧搾し、それから初めて本発明の溶接を行うことも可能である。こうすることにより、圧搾の結果生じる漏洩溝は完全に閉塞される。
【００３１】
本発明によれば、溶接継目の横方向の寸法は、とりわけ周期的な形の溶接継目の場合でも、重複範囲の最大幅より大きいか又は同じである。溶接継目の横方向の寸法が、金属箔の重複範囲の最大幅の１〜２倍、特に１．１〜１．５倍であると有利である。このような溶接継目を形成するには、溶接線の横方向の寸法に溶接中の溶接継目の幅を加えた合計を、金属箔の重複範囲における横方向の最大寸法より大きく、又は等しく、好ましくは等倍〜２倍、特に好ましくは１．１倍〜１．５倍にしなければならない。
【００３２】
例えば正弦波状の周期的溶接継目の場合、溶接継目の横方向の寸法は、本発明で優先的に使用するレーザビーム溶接法を行う場合、溶接線の横方向の寸法、即ち横方向に逸れる振幅に溶接継目の幅をプラスしたものと同じである。直線状の溶接継目の場合、溶接継目の横方向の寸法は溶接継目の幅と一致するであろう。
【００３３】
金属で補強された本発明による積層材の場合、金属封入層を形成する金属箔の溶接を全体的に、又は部分的にパルス操作で行うならば、重複範囲の長手方向に沿って金属箔の重複範囲に漏洩溝が形成されるのを回避するために、個々の溶接スポットの幅を、それらが部分的にその範囲内で重複するように選択しなければならない。レーザのパルス操作は、例えば一定したパルス周期と溶接装置に対する一様な金属箔の送りでは、重複範囲の長手方向に沿って一定した間隔で互いに存在する、溶接線に沿った溶接スポットに導いてもよい。溶接線自体は例えば上記のように周期的経過を有していてもよい。この場合、例えば、金属で補強された本発明の複合積層体が有する他の溶接線の場合と同様に、個々の連続する溶接スポットは重複範囲の幅の方向に相反的にずらされている。この場合個々の溶接スポットは重複するので、これらの個々の溶接スポットはこの場合重複範囲の幅全体にわたって延びる溶接継目を形成する。特に金属箔のこの溶接は、連続する溶接スポットが交互に重複範囲の幅の方向に、一方の側と他方の側に位置付けられるように、即ち溶接装置が溶接スポットから溶接スポットへと重複範囲の幅全体を行ったり来たりするようにして行われる。
【００３４】
本発明によれば、溶接継目は特にまた、その直径が金属箔の重複範囲の最大幅より大きいか又は等しい個々のスポットからできていてもよい。これは例えば抵抗スポット溶接又はパルス状のレーザビーム溶接により行うことができる。
【００３５】
本発明では、溶接継目の幅は、例えばスポット溶接の場合、金属箔の重複範囲の最大幅と同等又はそれ以上、即ち約１〜２倍であってよい。しかし好ましくは溶接継目の幅は０．２５〜０．９ｍｍ、特に好適には０．４〜０．７ｍｍである。
【００３６】
本発明によれば溶接継目はまた、金属箔の重複範囲の長手方向の範囲に、直線状に並列する延び方をしていてもよい。従ってこのような溶接継目の溶接は、同様に金属箔の重複範囲の長手方向の範囲で直線状に並列する溶接線に沿って行われる。本発明の複合積層体で、２枚の金属箔を少なくとも部分的にこのような溶接継目のみにより接合される場合、この１つの溶接継目の幅は重複範囲の最大幅よりも大きくなければならない。溶接工程で製造したこの溶接継目は、金属箔の重複範囲が完全に溶接された平面的な形をしている。他方このような溶接継目の形は、例えばレーザビーム溶接法により正弦波状の溶接線を進むように形成してもよく、その場合振幅周期は断続的に連続する継手が極めて接近し、或いは接し、或いは重なる程大きく選択される。
【００３７】
本発明は、金属箔を以下の方法で互いに溶接した実施形態をも包含する。即ち（ａ）複数の直線状に平行する溶接継目が重複範囲の長手方向の範囲に向い、重複し、その際結果として生じる溶接継目の全体幅が重複範囲の最大幅より大きいか又は等しくなり、またその際溶接を複数の溶接工程で行うようにして重複させる方法、及び（ｂ）直線状の溶接継目を、少なくとも点Ｐ内で金属箔の重複範囲の少なくとも長手方向の範囲に直角の方向成分を持つ延び方をする少なくとも１つの溶接継目と連結し、その際後者の方向成分が点Ｐ内で金属箔の重複範囲の幅よりも大きく又は等しくなるように行う方法である。（ｂ）の方法では、極めて薄い金属箔を互いに溶接できる利点がある。まず少なくとも部分的に重複する金属箔を、直線状の溶接継目により低いエネルギーの投入及び僅かな歪みで溶接する。存在する漏洩溝は、例えば正弦波状の溶接継目により後で閉鎖する。
【００３８】
しかし本発明によれば、溶接された金属封入層が金属箔の重複範囲に少なくとも１つの開口を備えることもでき、その際この溶接継目自体は、重複範囲の長手方向の範囲に沿って直線状の溶接線をたどるか又はこれ迄記載したような本発明の金属で補強された複合積層体の形を有してもよい。この開口は金属箔の重複範囲の最大幅より大きいか又は少なくとも等しいものである。それらの開口は、金属封入層に隣接し、その開口部を完全に満たす柔軟材層により閉鎖される。この気密な柔軟材による充填の結果、金属箔の重複範囲内の開口の部分に隙間が存在しなくなる。こうして連続した漏洩溝の発生は回避され、なお重複範囲に存在する可能性があり、また重複範囲において可能な漏洩路を限界付ける、重複範囲の長手方向に寸法は、通路から通路へと拡がる。
【００３９】
重複範囲に間隔、好ましくは一定の間隔をおいて、重複範囲に沿う開口が生ずるように、重複範囲の金属箔に多数の開口を設けると有利である。開口同士の最大間隔は重複範囲に沿って通常最大で２５ｍｍであり、特に１〜１０ｍｍの間、特に有利には２〜５ｍｍの範囲である。この場合溶着された金属封入層はスパイクされた金属シートとして仕上げもよく、その際重複範囲の外側にも、例えば打抜き又は穿孔のような任意の方法により開口を形成する。好ましくは開口は穿孔により金属箔の両側面から形成する。
【００４０】
好ましくはまず金属箔の溶接を行い、次いで開口を形成する。しかし一般に逆の処理工程も考えられる。
【００４１】
金属箔の厚さは本発明の枠内では好ましくは約２５０μm迄、更に有利には 約２５〜１２５μm、特に有利には約５０〜１００μmである。
【００４２】
本発明の枠内で使用される金属箔は、ニッケル材又は鉄材からなると有利である。それらは鋼、ニッケル、ニッケルベース合金又はクロムニッケル鋼のような特殊鋼からできていると特に有利である。
【００４３】
互いに溶接される金属箔ウェブの幅は好ましくは３００ｍｍ以上である。しかしそれらのウェブはそれぞれ他の任意の幅を有していてもよい。２枚の金属箔又はそれ以上の金属箔を同時に又は順次溶接することも可能である。
【００４４】
本発明の枠内の金属封入層は、平滑な金属箔又はスパイクされた金属シートであると有利である。このスパイクされた金属シートは有利には表面全体に一様に分散して金属箔の片面からか又は両面から穿孔により形成された沢山の開口を有する。これらの開口は、金属箔の表面から離れて延びる、連続した王冠の形態を有する。これらの王冠形の連続は、機械的に鋸歯状にすることにより例えば柔軟材の箔のような別の層に固定しておくことができる。四角又は丸の断面を有する針を使用すると有利である。従って開口は四角又は丸の形を有する。
【００４５】
本発明の枠内では、金属封入層は少なくとも１つの柔軟材層と接合される。本発明による金属で補強された複合積層体は、少なくとも１つの金属封入層が埋封されている少なくとも２枚の柔軟材層を有していると有利である。好ましい方法では金属封入層の両側面を完全に覆う層の形の柔軟材を金属封入層の上に施す。これは例えば柔軟材層／金属封入層／柔軟材層の、或いは柔軟材層／金属封入層／柔軟材層／金属封入層／柔軟材層の配列を有している。
【００４６】
本発明の枠内の柔軟材は、軟らかく、適応性が良好で、気密で、部分的に、特に金属箔及び溶接継目の表面に密着する柔軟な材料である。柔軟材は例えば膨張黒鉛、雲母及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。本発明の金属で補強された複合積層体には単数又は複数の柔軟材を使用することができる。
【００４７】
これらの柔軟材を、本発明の枠内では柔軟材の箔又は積層体の形で使用する。これらの箔は約０．２〜２．０ｍｍ、特に約０．５〜１．０ｍｍの厚みを持つ。
【００４８】
約０．７〜約１．４ｇ／ｃｍ3の密度を持ち、膨張黒鉛でできた箔を使用する と特に有利である。膨張黒鉛から成る箔は高い温度及び媒質安定性を有する。
【００４９】
金属で補強された複合積層体は、特にガスケットシートとして使用される。本発明による複合積層体もしくはガスケットシートから、例えば打抜きにより任意の形のガスケットを製造することができる。それらは平面ガスケット、特に環状のフランジガスケット又は環状のパッキン押さえであってもよい。
【００５０】
本発明による複合積層体から成るガスケットは、例えば化学工業、発電所の設備及び自動車製造でスピンドルをシーリングする目的で、例えばシリンダヘッドのガスケット及びパッキン押さえとして使用される。
【００５１】
本発明はとりわけ次に記載する利点を有する。
【００５２】
金属で補強された複合積層体から製造された本発明によるガスケットは、複合積層体中の金属箔の溶接がガスケットの形状寸法に相応しく行われた場合、少なくとも金属封入層の溶接継目の範囲に貫通性の漏洩溝を示さず、従って単一体の金属箔、即ち妨げとなる個所のない金属箔を有する複合積層体から製造されたガスケットと類似する又は同一の低い漏れ率を有する。これに関しては例及び比較例を参照されたい。
【００５３】
本発明による金属で補強された複合積層体を大判に製造できることから、ガスケットの製造時の打抜き損が少なく、また更に単一体の金属封入層を有する複合積層体から製造されたこれ迄の公知のガスケットに品質において劣らない比較的大きなガスケット、例えば１ｍ以上の大きな外径を有する環状の平面ガスケットを製造することが可能である。
【００５４】
本発明はまた、比較的幅の狭い金属箔のウェブが、幅広の金属箔ウェブより購入するのに価格的に有利であり、或いは入手し易いことから、材料コストを節約させることができる。
【００５５】
更に本発明は、金属箔間の重複範囲で、少なくとも１つの溶接継目が重複範囲の長手方向の範囲に、使用中に積層材の金属箔の漏洩溝として作用する、重複範囲の長手方向の範囲内に溝及び／又は連続して溝をもっていないことを特徴とする、少なくとも部分的に重複する少なくとも２枚の金属箔から成り、これらの箔が少なくとも１つの溶接継目により重複範囲内で互いに結合されている金属箔の使用に関する。これらの金属箔は、本発明による金属で補強された複合積層体の溶接された金属封入層に相応して溶接された金属箔を持ち、また相応する開口を持つことができる。本発明は、金属で補強された複合積層体を、ガスケットシート、ガスケット、特に少なくとも１つの柔軟材から成る平面ガスケットの製造に使用することに関する。
【００５６】
【発明の実施の形態】
本発明を図面及び例示的なガスケットシートに基づき以下に詳述する。
【００５７】
図１は、従来技術による直線状の溶接継目により重複して接合された平滑な金属箔の顕微鏡写真を示している。そのために厚さ５０μmの２枚の金属箔Ｍが重 複して配置され、溶接継目で接合されている。溶接継目の幅は図示の切断面では約３８０μm、金属箔Ｍの重複範囲の幅Ｑは約１３００μm（＝１．３ｍｍ）である。この図は、金属箔Ｍの重複範囲に溶接されていない金属箔の突出部Ｒができていることを示している。これらの突出部Ｒと金属箔Ｍとの間には、金属箔Ｍの重複範囲の長手方向の範囲に溝が存在する。これらの溝は、例えば柔軟材のガスケットシートを製造する際に、その接近性が乏しいことから、柔軟材で充填されない。従って漏洩溝Ｌが生じ、この溝がこのようなガスケットシートから製造されたガスケットの漏れ率を高めさせることになる。
【００５８】
図２（２ａ及び２ｂ）は、従来技術による２枚の柔軟材層８及び９に埋封されている金属封入層２を有する、少なくとも１つの柔軟材から成る複合積層体１を示している。この金属封入層２は、図２ａの正面図に示すように、２枚の平滑な金属箔３及び４から成り、それらの重複範囲５内で直線状の溶接継目６により互いに溶接されている。図２ｂの断面図は、この実施例では重複範囲５の長手方向の範囲に、その接近性の乏しいことから、柔軟材層８及び９により閉鎖されていない漏洩溝７が生じていることを、図２ａのＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿って切断した断面で示している。これらの漏洩溝７は、このような複合積層体１からガスケットシートに製造されるガスケットの高い漏れ率の原因となる。
【００５９】
図３は、少なくとも１つの柔軟材から成り、金属で補強された本発明による複合積層体１１の１実施形態を示す。図３ａは金属で補強された複合積層体１１の平面図を示す。この金属で補強された複合積層体１１は、例えば膨張黒鉛からなる２枚の柔軟材層１９及び２０に埋封された金属封入層１２を有する。この金属封入層はレーザビームによるジグザグ状の溶接継目１６により重複範囲１５内で互いに溶接された２枚の金属箔１３及び１４から成る。溶接継目１６の横方向の寸法１７は、両金属箔１３及び１４の重複範囲１５の最大幅１８よりも大きい。金属で補強された複合積層体１１は、本発明によれば、金属箔をウェブとして互いに溶接し、次いでシートに切断し、引続きこのシートに柔軟材層１９及び２０を設けることにより製造される。図３ｂは、金属で補強された複合積層体を、図３ａのＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿って切断した断面図を示している。この切断面は、金属封入層１２が柔軟材層１９と２０との間に埋封されていることを示す。この切断面では、金属箔１３、１４が溶接継目１６により互いに溶接されていることから、これら金属箔は重複範囲の左半分に金属箔の突出部を形成していない。重複範囲の右半分では、金属箔１３、１４は互いに溶接されておらず、従ってこの個所には接合すべき金属箔間の重複範囲に空いている部分が存在する。図３ｃは、図３ａからＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線に沿って切断した金属で補強された複合積層体の切断面を示す。ＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線は、ＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線の溶接継目１６の周期の長さに対し半分だけずらされている。この断面図では、金属箔１３、１４は重複範囲１５の右半分においては溶接継目１６により互いに溶接されているが、金属箔の重複範囲の左半分では結合されずに重なっており、従ってここでは重複範囲の金属箔間に空隙が存在する。図３ｂと３ｃとの比較は、重複範囲の長手方向の範囲に沿って漏洩溝を通す可能性のあるこの空所が、溶接継目が重複範囲全体を越えて横方向に延びる結果、重複範囲の長手方向で周期的に中断され、それにより重複範囲の長手方向の漏洩溝の長さが溶接継目の周期の最長に相当するものであることを示している。従ってこの金属で補強された複合積層体は、金属箔１３、１４の重複範囲１５の長手方向の範囲に連続する漏洩溝を持つことはない。図３による金属で補強された複合積層体１１のこの実施形態は、本発明によれば、金属封入層１２を、溶接後スパイク金属シートを得るために穿孔し、その上に柔軟材層１９及び２０を後から設けるように変えることもできる。
【００６０】
図４（４ａ及び４ｂ）に基づき、本発明の溶接継目１６が実現可能な１形態について詳述する。図４ａには、金属で補強された本発明による複合積層体１１の金属封入層１２を示す。金属封入層１２は重複範囲１５内でジグザグ形の溶接継目１６により互いに溶接された、重複した２枚の金属箔１３、１４からできている。矢印２１は、金属箔１３、１４の重複範囲１５の、長手方向の範囲を示す。図４ｂは図４ａの一部詳細図である。図４ｂには、重複範囲の境界が平行線の形で、そして溶接継目１６が部分的に示されている。この詳細図は、溶接継目１６が、少なくとも点Ｐにおいて、金属箔の重複範囲の長手方向２１に対し直角の方向成分２２を持つ経過を示すことを表す。溶接は、この実施例では連続的に行われる。これは、溶接継目が、溶接が行われる溶接線と、その全範囲にわたって一致していることを意味する。
【００６１】
図５は、重複範囲内に正弦波状の溶接線を有する、本発明による溶接継目によって互いに接合された２枚の金属箔１３、１４を示す。溶接された金属箔１３、１４は金属封入層１２を形成する。この場合も溶接は連続的に行われる。
【００６２】
図６は本発明による金属封入層１２を示す。金属箔１３、１４は、重複範囲１５内で、梯子の横桟状の溶接線（中断していない案内線）を有する溶接継目１６により溶接されている。この場合溶接は非連続的に、特に断続的に行われている。これに対し、それに沿って溶接が行われた線は、蛇行状（破線の案内線）をなしている。中断されていない線と破線の案内線とのずれは作図上の理由によるものである。それらは実際には相互に重なり合っている。
【００６３】
図７は本発明の原理とは異なる金属封入層１２を有する少なくとも１つの柔軟材から成り、金属で補強された複合積層体１１を示す。図７ａは複合積層体１１の正面図を示す。金属箔１３及び１４は、重複範囲１５内で直線状の溶接継目１６により互いに接合されている。溶接後、金属封入層１２はスパイク金属シートを作るために穿孔されている。穿孔は、金属箔１３及び１４の重複範囲１５内には開口が形成されないように行われている。図７ａのＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線に沿って切断した図７ｂの切断面は、この複合積層体１１の場合、金属箔１３、１４の重複範囲１５の縦の延びの方向に溶接継目に直接並んで走る連続した漏洩溝７が存在することを示す。
【００６４】
図８は、少なくとも１つの柔軟材から成り、金属で補強された本発明による複合積層体１１を示す。図８ａはガスケットシート１１の正面図を示す。金属封入層１２は、金属箔１３、１４の重複範囲内において直線状の溶接継目１６で接合された２枚の金属箔１３及び１４からできている。スパイクされた金属シートを作るために、引続き穿孔が重複範囲１５内に開口２３が生ずるように施されている。これらの開口２３は、重複範囲１５の最大幅１８より大きいか又は等しい。後に柔軟材層１９、２０を施す際に、これらの開口２３は柔軟材で充填される。このことは、図８ａの複合積層体のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線に沿って切断した切断面を示す図８ｂから明らかである。場合により、重複範囲の長手方向の範囲に存在する溝は、開口の範囲の柔軟材で充填される開口により中断可能である。従って連続した漏洩溝は生じ得ない。重複範囲の縦の範囲内における連続しない漏洩溝の長さは開口から開口迄が最大である。
【００６５】
図９は本発明の明細書の例と比較例とに従う環状の平面ガスケット２４を示す。このようなガスケットは、金属箔の重複範囲が、例えばこの図示の位置にあるようにガスケットシートから打抜かれる。符号Ｄはガスケットのガスケット幅を表す。このようなガスケットが、溶接継目が存在するにも拘わらず、単一体の金属封入層のみを有するガスケットの漏れ率よりも大きい漏れ率を持たないように、金属封入層の金属箔の溶接及び／又は金属箔の重複範囲内への開口の設置は、重複範囲内の金属箔間に残る可能性のある空所の範囲が、金属箔の重複範囲の長手方向にガスケット幅Ｄよりも小さくなるように行われなければならない。
【００６６】
本発明を実施例の基づき、また例として複合積層体を用いて以下に詳述する。
【００６７】
例  １
幅５４０〜１０００ｍｍ、厚さ５０μmの２枚の平滑な特殊綱の箔（材料番号１ ．４４０１）を光学的な側面エッジ制御装置を装備する、２つの制動付き巻枠から引き出した。２枚の金属箔のウェブは約１±０．７５ｍｍ重複した状態でブロンズローラ上に案内された。ここで印加される圧力により、２枚の箔は相互に押し付けられ、重複範囲内でＮｄ−ＹＡＧ−レーザビーム（ローフィン・ジナール（Ｒｏｆｉｎ  Ｓｉｎａｒ）社、ギュンデュング在、ＲＳＹ型３００Ｐ１／ＣＷ）の焦点位置で溶接された。その際レーザビームは回転ミラーにより重複範囲に直角に偏向された。レーザビームの振動振幅は１ｍｍであった。レーザビームの零位は重複範囲の中心線に一致した。ウェブの速度は０．９ｍ／分、レーザビームの横方向への偏向の振動周波数は１２Ｈｚであった。溶接電流（ランプ電流）を２５Ａに調整した。こうして形成した金属箔をその重複範囲で接合したジグザグ形の溶接継目は、例えば図４ａに示すように、１．２５ｍｍの周期長さをもち、またその幅は約０．５ｍｍであった。このように溶接した金属箔ウェブを次いで１５００ｍｍの幅に縁をトリミングし、トルク制御した巻取り装置に巻き上げた。このように溶接した金属封入層を使用して、欧州特許第０６１６８８４号明細書に記載の方法により、金属で補強された黒鉛箔をベースとする複合積層体からガスケットシートを製造した。その際、金属で補強されたこのガスケットシートは、密度１．１ｇ／ｃｍ3、厚さ０．５ｍｍの４層の黒鉛箔と３層の金属箔 からできていた。この積層の配列は、黒鉛箔／溶接された金属箔／黒鉛箔／単一体の金属箔／黒鉛箔／溶接された金属箔／黒鉛箔であった。
【００６８】
それに引続いてガスケットの漏れ率をＤＩＮ２８０９０−１に基づき測定するために、このガスケットシートから、平面状ガスケットを図９に示す配置で打抜いた。測定結果は表１から読み取ることができる。
【００６９】
比較例１／１
例１による黒鉛箔をベースとし、金属で補強された複合積層体からガスケットシートを製造した。但しその際３枚の金属箔は全て単一体であった。
【００７０】
このガスケットシートから、例１と同様にして平面ガスケットを打抜き、その漏れ率をＤＩＮ２８０９０−１に基づき測定した（表１参照）。
【００７１】
比較例１／２
例１による黒鉛箔をベースとし、金属で補強された複合積層体からガスケットシートを製造した。但しその際溶接された金属箔はジグザグ形の継目ではなく、直線状の溶接継目を有していた。溶接は例１と同様に行った。但しその際レーザビームの偏向の振動振幅を０にセットした。
【００７２】
例１と同様にして、このガスケットから平面状ガスケットを打抜き、それらの漏れ率をＤＩＮ２８０９０−１に基づき測定した（表１参照）。
【表  １】
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【００７３】
表１から、単一体の金属封入層と、ジグザグ形の溶接継目により接合された２枚の金属箔でできた金属封入層とを有するガスケットシートから製造されたガスケットが、専ら単一体の金属封入層を有するガスケットシートから製造されたガスケットと同様の低い漏れ率を有することが読み取れる。
【００７４】
それに対して、単一体の金属封入層と、直線状の溶接継目により接合された２枚の金属箔から成る金属封入層とを含むガスケットシートから製造されたガスケットは、１０倍の漏れ率を示した。
【００７５】
例  ２
この例では厚さ０．１ｍｍの金属箔を使用した。ジグザグ状の溶接継目の溶接パラメータは、振動周波数１２Ｈｚ、ランプ電流３１Ａ、振子振幅約１．３ｍｍであった。搬送速度は１．８ｍ／分、箔の重複範囲の幅は約０．４〜１．５ｍｍの間で変動した。引続き溶接された金属箔を穿孔し、それによりスパイクされた金属シートを使用可能に仕上げた。圧縮工程により、黒鉛箔（厚さ１ｍｍ、密度１．０ｇ／ｃｍ3）／溶接されたスパイク金属シート／黒鉛箔（厚さ１ｍｍ、密 度１．０ｇ／ｃｍ3）／溶接されたスパイク金属シート／黒鉛箔（厚さ１ｍｍ、 密度１．０ｇ／ｃｍ3）の積層順序を有する複合積層体をガスケットシートとし て機械的に接合した。他の処理条件については、ここに挙げた条件とそれらが矛盾しない限り、例１を参照されたい。
【００７６】
このガスケットシートから、例１と同様に平面ガスケットを打抜き、ＤＩＮ２８０９０−１に基づきその漏れ率を測定した（表２参照）。
【００７７】
比較例２／１
例２に記載の方法でガスケットシートを製造した。但しその際スパイク金属シートの封入層は単一体であった。再び平面ガスケットを打抜き、その漏れ率を測定した（表２参照）。
【００７８】
比較例２／２
例２に記載の方法でガスケットシートを製造した。但しその際スパイク金属シートの金属封入層は図７のような直線状の接合継手を有していた。従ってこのスパイク金属シートは金属箔の重複範囲に開口を持たなかった。このガスケットシートから打抜いた平面ガスケットの漏れ率は、同様に表２から読取り可能である。
【００７９】
例２／３
例２に記載の方法でガスケットシートを製造した。但しその際スパイク金属シートの金属封入層は図８のような直線状の溶接継目を有していた。従ってこのスパイク金属シートは重複範囲を覆う金属箔の重複範囲に開口を有していた。このガスケットシートから打抜いた平面ガスケットの漏れ率も表２に示す。
【表  ２】
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【００８０】
表２は、ジグザグ形の溶接継目又は直線状の溶接継目をもち、金属箔の重複範囲に開口を有する平面ガスケットで測定された漏れ率が、単一体のスパイク金属シートで補強された平面ガスケットの漏れ率とほぼ同じであったことを示す。
【００８１】
本発明の原理とは異なり、金属箔の重複範囲に開口のない、直線状に溶接されたスパイク金属シートの金属封入層を有するガスケット試料では、数等倍高い漏れ率が見られた。
【００８２】
ＤＩＮ２８０９０−１の７．３．３節に示された予備テスト用テスト明細に従い、上記の全ての例で漏れ率の測定を行った。上記のＤＩＮ基準の表１１により、ガスケットシートの漏れ率を、内部圧排除後３０Ｎ／ｍｍ2のシーリング表面圧及び４０バールの窒素ガスのテスト圧で測定した。試料のサンプリング、試料の寸法及び試料の予備条件付け及びテスト装置はＤＩＮ基準２８０９０−１に準じた。上記の全ての例についてそれぞれ５つの試料をテストした。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術により重複され、直線状の溶接継目で接合された、厚さ５０μmの２ 枚の平滑な金属箔の間に生じた漏洩溝の顕微鏡写真。
【図２】従来技術による金属で補強された複合積層体を示す図。ここで
図２ａはそのガスケットシートの正面を示す図であり、
図２ｂは図２ａのガスケットシートをＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿って切断した断面図である。
【図３】本発明による金属で補強されたガスケットシートの実施形を示す図。ここで図３ａはそのガスケットシートの正面図であり、
図３ｂは図３ａのガスケットシートをＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿って切断した溶接継目の断面図であり、
図３ｃは図３ａのＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿って切断した溶接継目と半分だけその周期長さをずらしたＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線に沿って切断した溶接継目の断面図である。
【図４】本発明により可能な溶接線を有する金属封入層を示す図。ここで
図４ａはその金属封入層の平面図であり、
図４ｂは図４ａに示された金属封入層の溶接継目からの詳細平面図である。
【図５】本発明による別の可能な溶接線の延び方を持つ金属封入層の平面図。
【図６】本発明によるもう１つの可能な溶接線の延び方を持つ金属封入層の平面図。
【図７】本発明の原理とは異なる、金属で補強されたガスケットシートの実施形を示す図。ここで
図７ａはガスケットシートの平面図であり、
図７ｂは図７ａのＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線に沿って切断したガスケットシートの断面図である。
【図８】本発明による金属で補強されたガスケットシートの実施形を示す図。ここで
図８ａはガスケットシートの平面図であり、
図８ｂは図８ａのＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂに沿って切断したガスケットシートの切断面図である。
【図９】本発明の明細書に記載の例及び比較例の環状の平面ガスケットの平面図。
【符号の説明】
１、１１  金属で補強された複合積層体（ガスケットシート）
２、１２  金属封入層
３、４、１３、１４  金属箔
５  金属箔３及び４の重複範囲
６  直線状の溶接継目
７  漏洩溝
８、９  柔軟材層
１５  金属箔１３及び１４の重複範囲
１６  溶接継目
１７  溶接継目の横方向の範囲
１８  重複範囲の横方向の寸法
１９、２０  柔軟材層
２１  重複範囲の長手方向の範囲
２２  長手方向の範囲に直角な溶接継目の方向成分
２３  開口
２４  平面ガスケット
Ｄ  ガスケットの幅
Ｌ  漏洩溝
Ｍ  金属箔
Ｑ  重複範囲の幅
Ｒ  金属箔の突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004833395.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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