AT223876B

AT223876B - Abdichtung für hohe Drücke und hohe Temperaturen, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: AT223876B
Application number: AT100560A
Authority: AT
Original assignee: Saurer Ag Adolph
Priority date: 1959-04-06
Filing date: 1960-02-10
Publication date: 1962-10-25

Description

Abdichtung für hohe Drücke und hohe Temperaturen, insbesondere
Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen
EMI1.1

eine konvexe Krümmung der Dichtringoberfläche auf und bzw. oder kann auch zwischen dem durch die
Auflagefläche gebildeten Winkel und. dem den Dichtungsring einschliessenden Winkel eine Winkeldifferenz bestehen, so dass der Dichtring einen bleibend deformierbaren Teil (Bereich) in axialer Richtung aufweist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt.

Fig. 1 zeigt den oberen Teil einer wassergekühlten Brennkraftmaschine im Querschnitt. Fig. 2 ist ein
Ausschnitt der Fig. 1, in gegenüber dieser Figur vergrössertem Massstab. In Fig. 3 sind verschiedene, auf die Dichtung wirkende Kräfte veranschaulicht. Fig. 4 stellt an Hand einer Kurve die Verspannkräfte in bezug auf die axiale Deformation dar. Die Fig. 5 - 7 zeigen Dichtungsarten in gegenüber Fig. 2 erwei- terter Ausführung. Die Fig. 8 - 12 veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Dichtung mit verschiedenen Auflageflächen.

In Fig. 1 ist die Anordnung des Dichtungsringes 1 an einer wassergekühlten Brennkraftmaschine dar- gestellt. Die Zylinderkopf-Gehäuse-Dichtung 2 und der Dichtungsring 1 sind getrennt ausgeführt. Die im
Gehäuse 4 eingesetzte Büchse 5 weist die Zylinderbohrung 3 auf. Der Zylinderkopf ist mit 6 und die was- serdurchspülten Hohlräume der Maschine sind mit 7 bezeichnet.

Der Dichtungsring 1 ist in radialer Richtung keilförmig ausgebildet, wobei der Winkel ss (Fig. 2), den die gegen einander geneigten Flächen des Dichtungsringes 1 miteinander einschliessen, nach der Zy- linderbohrung 3 hin geöffnet ist. Die in der Zylinderbohrung 3 auftretenden hohen Gasdrücke 10 ver- schieben im Falle der Überwindung der den Dichtungsring 1 haltenden Richtungszentralkomponente 11 den Dichtungsring 1 und verklemmen ihn dadurch. Der Winkel 8 ist dabei so gewählt, dass nach Wegfall der hohen Gasdrücke 10 die durch diesen Winkel gegebene Zentralkomponente 12 (Fig. 3) der Anpresskräfte 13 und 14 kleiner ist als die den Dichtungsring 1 haltende Reibungskraft 15.

Die erfindungsgemässe Dichtung ermöglicht. also, dass der Zylinderkopf 6 (Fig. 1) ohne grosse Rücksicht auf die Anpresskraft der
Zylinderfläche auf die Zylinderkopf-Gehäusedichtung 2 festgezogen wird, wonach der Dichtungsring 1 seinePressung durch den in der Zylinderbohrung 3 herrschenden Gasdruck erhält. Damit unmittelbar nach der Montage und vor Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine kein Kühlwasser in die Zylinderbohrung 3 gelangt, weist der Dichtungsring 1 einen plastischen Bereich auf.

In Fig. 4 ist das Verhältnis der Verspannkräfte bezogen auf die axiale Deformation (Ordinate 16 zur Abszisse 17) durch die Kurve 18 dargestellt. Der plastische Bereich 19'erfordert, wie ersichtlich, zu seiner Deformation nur sehr geringe Verspannkräfte und gewährleistet dadurch auch bei sehr grossen Versetzungen der Dichtflächen bis zur Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine eine einwandfreie Dichtung gegen Wassereintritt in die Zylinderbohrung 3, wonach der Dichtungsring 1 dann durch die hohen in der Zylinderbohrung 3 herrschenden Drücke die zur Abdichtung erforderliche Pressung erhält.

Die Fig. 5 - 7 zeigen Dichtungsringe, die so ausgebildet sind, dass bei einer Belastung ein Teil des Ringes plastisch verformt wird, somit ein plastischer Bereich entsteht. In Fig. 5 wird der gleiche plastische Bereich durch die kleine Differenz zwischen dem Winkel oc und dem Winkel ss erreicht. Bei den in den Fig. 6 und 7 dargestellten Dichtungsringen wird die Bildung eines plastischen Bereiches bei Ausübung eines Druckes dadurch bewirkt bzw. erleichtert, dass Ringnuten 19 bzw. eine konvexe Krümmung 20 der Dichtungsringoberfläche vorgesehen sind.

Die Fig. 8-12 veranschaulichen-verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Abdichtung, u. zw. zeigt Fig. 8 eine Ausführung, bei welcher die Anschrägung 22 im Zylinderkopf 6 und Fig. 9 eine solche, bei welcher die Anschrägungen 23, 24 im Zylinderkopf 6 und in der Zylinderbüchse 5 vorhanden sind.

Fig. 10 stellt eine Ausführung dar, bei welcher sich die Keilpartie 25 des Dichtungsringes 1 nur über einen Teil der unteren Auflagefläche 26 erstreckt. In Fig. 11 wird die Schrägfläche 27 durch einen im Querschnitt keilförmig ausgebildeten Zusatzring 30 gebildet, der an seinem äusseren Umfang 29 durch den Rand 28 der Büchse 5 radial abgestützt ist. Fig. 12 zeigt eine Ausführung, bei der die Keilfläche 31 unterbrochen und in mehrere kleine Schrägflächen 32 aufgeteilt ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Abdichtung für hohe Drücke und hohe Temperaturen, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Kolbenbrennkraftmaschinen. mit einem vorzugsweise metallischen Dichtungsring, dessen Auflageflächen am Zylinderkopf und am Zylindergehäuse in radialer Richtung keilförmig ausgebildet sind, wobei der sie einschliessende Winkel nach der Brennraumseite hin geöffnet ist, so dass die hohen Gasdrücke unter Überwindung der die Dichtung haltenden Reibungskräfte den Dichtungsring radial nach aussen verschieben und dadurch verklemmen, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Auflageflächen (6, 1/5, 1), von denen <Desc/Clms Page number 3> mindestens eine als Schrägfläche ausgebildet ist, gebildete Winkel so gewählt ist, dass nach Wegfall der hohen Gasdrücke die durch den Winkel gegebene Zentralkomponente (11 bzw. 12 ;

Fig. 2 bzw. 3) der Anpresskräfte (13, 14 ; Fig. 3) kleiner ist als die die Dichtung haltende Reibungskraft (15 ; Fig. 3).

2. Abdichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (1) mindestens eine Ringnut (19) in der Dichtungsoberfläche und bzw. oder eine konvexe Krümmung (20) der Dichtringoberfläche aufweist und bzw. oder dass zwischen dem durch die Auflagefläche gebildeten Winkel und dem den Dichtungsring einschliessenden Winkel eine Winkeldifferenz besteht, so dass der Dichtring (1) einen bleibend deformierbaren Teil (Bereich) in axialer Richtung aufweist (Fig. 6,7, 5).

3. Abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an sich bekannten Schrägfläche (n) der unter einem Winkel zueinander verlaufenden Auflageflächen (6, 1/5, 1) am Zylinderkopfboden und bzw. oder an der Stirnfläche der Zylinderbüchse vorgesehen ist (Fig. 8, 9).

4. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Keilpartie (25) des Dichtungsringes (1) mindestens über einen Teil der Auflagefläche (5/1) erstreckt (Fig. 10).

5. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Dichtungring (1) auf einem an seinem Umfang radial gehaltenen Zusatzring (30) mit Schrägfläche (27) abstützt (Fig. 11).

6. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche unterbrochen und in mindestens zwei Teilflächen (31) aufgeteilt ist (Fig. 12).