CH289463A - Einrichtung zum Abdichten der Trennfuge zwischen zwei zur Aufnahme von Druckgasen bestimmten Hohlkörpern. - Google Patents
Einrichtung zum Abdichten der Trennfuge zwischen zwei zur Aufnahme von Druckgasen bestimmten Hohlkörpern.Info
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Description
Einrichtung zum Abdichten der Trennfuge zwischen zwei zur Aufnahme von Druckgasen bestimmten Hohlkörpern. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abdichten der Trennfuge zwischen zwei zur Aufnahme von Druckgasen bestimmten Hohlkörpern, insbesondere zum Dichten der Fuge zwischen der Zylinderhülse und dem Zylinderkopf bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen bzw. der Trennungsfuge in Gase unter hohen Drücken und mit hohen Temperaturen enthaltenden Hohlkörpern. Bisher für diese Zwecke verwendete Dich tungen, vor allem bei Maschinen mit für meh rere Zylinder gemeinsamem Kopf, bestehen zum Beispiel aus Faserstoffen mit Bindemit teln, wobei, um die Brenngase von dem Faser stoff fernzuhalten, die Ränder der Dichtung dem Zylinderinnern zu mit Metallblech um- bördelt werden. Durch die spezifisch stärker gepressten Kantenflächen erfolgt die Abdich tung gegen die Innendrücke, während der übrige Teil der Dichtung unter geringerer Pressung die Abdichtung der Durchlässe für Kühlwasser und öl übernimmt. Derartige Dichtungen genügen nicht mehr bei den hohen Arbeitsdrücken und Tempera turen, wie sie zum Beispiel bei schnellaufen den Brennkraftmaschinen mit hoher Leistung auftreten; vor allem drückt sich der Metallteil nicht genügend in die durch die Bearbeitung entstandenen Riefen und Unebenheiten der abzudichtenden Flächen ein und erfordert deshalb sehr hohe Anpressung. Auch wird durch die Herstellungstoleranzen, die zum Beispiel bei den Zylinderbüchsen von Reihen motoren mit einem gemeinsamen Zylinder kopf mehrere Hunderstelmillimeter betra gen, das Dichthalten infolge des geringen Formänderungsweges beim Zusammenpressen der verhältnismässig dünnen Dichtung sehr erschwert. Auch die bisher verwendeten Metallringe erfüllen nicht. die bei hohen Drücken und hohen Temperaturen vorliegenden Anforde- rungen, da sie meist nicht so weich sind, dass ein genügendes Einpressen in die Riefen und Unebenheiten der abzudichtenden Flächen so wie ein möglichst gleichmässiges Einpressen in verschiedene Dichtflächen mit infolge Her stellungstoleranzen unterschiedlicher Höhen lage gewährleistet ist. Man hat schon, insbesondere bei Speicher behältern für sehr hoch gespannte Gase, ring förmige Dichtungen aus. Weicheisen oder einem ähnlichen Baustoff verwendet, deren Dichtkanten mit Schneidenform sich an die abzudichtenden Flächen anlegen und sich un ter dem Anpressdruek plastisch verformen. Solche Dichtungen mit je einer Dichtkante für die beiden abzudichtenden Flächen dringen zwar in die Unebenheiten dieser Flächen ein und überbrücken auch die Unterschiede in den Herstellungstoleranzen. Bei Berührung der Metalldichtringe mit hocherhitzten Gasen lässt aber infolge hoher Erwärmung der Dichtkanten der Aripress- druck nach, so dass mehr oder weniger grosse Undichtheiten auftreten. Bei der Anordnung mehrerer ringförmiger Schneiden hintereinan der zwecks Labyrinthwirkung ist die Verfor mungsfähigkeit der Dichtung zu gering. Die Erfindung geht von der Verwendung eines metallischen scheibenförmigen Dich tungsringes aus, welcher konzentrische, axiale Dichtrippen eckigen, z. B. dreieckigen oder trapezförmigen, Querschnittes hat, wobei er findungsgemäss der scheibenförmige Dich tungsring auf der einen Seite sowohl innen als auch aussen eine Dichtrippe aufweist, und der Dichtungsring auf der andern Seite nur aussen eine Auflage hat. Beim Anziehen der Dichtung werden diese beiden Rippen infolge des Umstandes, dass der Ring auf seiner den Dichtrippen abge wandten Seite nur aussen aufliegt, umgleich belastet. Wird die Dichtung angezogen, so wird der grösste Teil des Druckes durch die äussere Dichtrippe übertragen, während die innere Diehtrippe nur einen kleineren Teil des Druckes übertragen kann, weil unter ihr der nicht unterstützte Teil des Dichtungsringes ausweichen kann. In welchem Verhältnis der Gesamtdiclhtungsdruck sich auf die beiden Dichtrippen verteilt, und in welchem Masse der innere Teil des Ringes beim Anziehen der Dichtung ausweichen kann, richtet sieh nach der Stärke des Ringteils zwischen den beiden konzentrischen Dichtrippen. Die äussere Dicht rippe wird vorteilhafterweise mit einem drei eckigen Querschnitt ausgeführt, so dass sie eine kreisförmige Dichtkante aufweist, wo durch eine Anpressung unter plastischer Ver formung dieser Dichtkante möglich ist. An Stelle einer der Rippen können auch deren mehrere unmittelbar nebeneinander angeord net werden. Die innere Dichtrippe wird vorteilhafter weise mit trapezförmigem Querschnitt ausge bildet, so dass sie eine ringförmige Dichtfläche aufweist. Dadurch ist sie weniger der Zerstö rung durch die Verbrennungsgase ausgesetzt und schirmt gleichzeitig die äussere Dicht rippe gut gegen die heissen Gase ab. Die ring förmige Dichtfläche der innern Rippe führt die Wärme besser ab als die Dichtkante einer Rippe mit dreieckigem Querschnitt. Der Hauptteil der Wärme wird bei entsprechender Ausführung des Dichtringes auf der den Dichtrippen abgewandten Seite durch die Auflage des Ringes abgeführt. Diese Auflage ist zweckmässig als ringförmige Fläche ausge bildet und so bemessen, dass ein hinreichender Wärmeübergänge gewährleistet ist. Die Auf lagefläche am Ring kann aber auch als Aus schnitt einer Kegelfläehe mit sehr grossem Spitzenwinkel ausgebildet sein, so dass sie, im Querschnitt gesehen, schwach geneigt ist und vor dem Anziehen der Dichtung nur mit einer kreisförmigen Schneide aufliegt. Damit der Ring unter dem auf die innere Dichtrippe wirkenden Druck genügend nach geben kann, wird vorteilhafterweise auf der den Dichtrippen abgewandten Seite des Rin ges oder an dem angrenzenden abzudichten den Teil oder an beiden Teilen ein Absatz vorgesehen. Wenn es sieh um Abdiehtungen zwischen Zylinderhülse und Zylinderkopf eines Ver brennungsmotors handelt und letzterer so kon struiert ist, dass die Zylinderhülse mit einem an ihrem obern Ende befindlichen Flansch auf dem Kurbelgehäuse aufliegt, so wird mit. Vor teil die Auflagefläehe für den Dichtungs ring auf der Zylinderhülse so bemessen, dass ihr innerer Durchmesser deich oder grösser als der innere Duehmesser\der Auflagefläche zwisehen Zylinderhülse und Kurbelgehäuse, ihr äusserer Durchmesser gleich oder kleiner als der äussere Durchmesser der Auflage fläche zwisehen Zylinderhülse und Kurbel mehäuse ist. Die Zeiehnung zeigt in Fig. 1 bis 4 in ;je einem Teilsehnitt vier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung, und zwar nach Fig.1 bis 3 an einer Br ennkraft- maschine mit. einem Zylinder, den Diehtungs- ring im Zustand vor dem Anpressen und nach Fig. 4 an einer Brennkraftmasehine mit zwei nebeneinanderliegenden Zylindern, die beiden Dichtungsringe in angepresstem Zustand. In Fig.1 bedeuten 1 das obere Ende des Kurbelgehäuses, 2 die Zylinderhülse, 3 den Zylinderkopf, 4 einen metallischen seheiben- Förmigen Dichtungsring mit den zwei konzen trischen, axialen Dichtrippen 5 und 6 auf der Oberseite. Die Rippe 5 hat dreieckigen, die Rippe 6 trapezförmigen Querschnitt. 7 ist ein ringförmiger Ansatz an der Zylinderhülse 2 zur Abschirmung des Dichtungsringes 4, ins besondere der am Ring vorgesehenen innern Rippe 6 gegen die unmittelbare Einwirkung der im Verbrennungsraum vorhandenen hei ssen Gase. Der Steg des Dichtungsringes 4 zwischen innerer und äusserer Dichtrippe ist mit 8 bezeichnet. Mit 9 ist der Verbrennungs raum der Brennkraftmaschine angedeutet, 10 ist eine Fläche am Zylinderkopf 3 und 11 eine Fläche an der Zylinderbüchse 2. Gegen die Fläche 10 legen sich die kreisförmige Dich tungskante 12 der äussern Rippe 5 und die ringförmige Dichtungsfläche 13 der innern Rippe 6. Auf der gegenüberliegenden Seite des Ringes legt sich dessen glatte Unterseite 15 mit ihrem äussern Randteil 14 gegen die genannte Fläche 11. Mit ihrer Fläche 16 liegt die Zylinderhülse 2 auf der Fläche 17 des Kurbelgehäuses 1 auf. Die Zylinderhülse 2 hat eine ringförmige Aussparung 18, in deren Bereich dem Ring 4 keine Auflagefläche dar geboten wird. Wenn die Dichtung angezogen wird, wird der Anpressdruek vom Kurbel gehäuse 1 über das Flächenpaar 16/17, ferner über das Flächenpaar 11/14 auf den Dich tungsring 4, und über die kreisförmige Dich tungskante 12 der äussern Dichtrippe 5 auf den Zylinderkopf 3 übertragen. Nur ein klei ner Teil des Druckes geht vom Zylinderkopf 3 durch die innere Dichtrippe 6 des Ringes 4 und dessen Steg in die Zylinderhülse 2 und in das Kurbelgehäuse 1. Dabei kann genannter Steg 8 nachgeben, weil er über der ringförmi gen Aussparung 18 der Zylinderbüchse 2 frei liegt. Die ringförmige Auflage des Ringes 4 ist so bemessen, dass ein hinreichender Wärme übergang zwischen dem Flächenpaar l4/11 gewährleistet ist. In Fig. 2 ist die untere Auflagefläche des Dichtungsringes 4a als Teil eines Kegelman tels mit sehr grossem Spitzenwinkel ausgebil det., so dass im Schnitt durch eine beliebige Stelle des Dichtungsringes 4a die untere Auflagefläche 22 schwach geneigt und eine ringsum laufende Auflagekante 21 bzw. eine kreisförmige Schneide gebildet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des 4a sind zwei unmittelbar nebeneinanderlie- gende äussere Dichtrippen 23 und 24 vorhan den, welche dreieckigen Querschnitt haben. Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig.1 gezeigten dadurch, dass die untere Auflageseite des Dichtungsringes 4a abgesetzt und die gegenüberliegende Fläche der Zylinderhülse 2a eben ist. Infolge des Ab satzes im Dichtungsring 4a ist ein ringförmi ger Raum 25 gebildet, in dessen Bereich eine Verformung des Ringes 4a beim Anziehen der Dichtung möglich ist. Beim Anziehen der Dichtung wird die kreisförmige Schneide 21 in die Zylinderhülse 2cc eingepresst, bis die beiden Auflageflächen ganz oder nahezu ganz aufeinanderliegen, wodurch die Abdichtung erhöht und ein guter Wärmeübergang gewähr leistet wird. Die gleiche Wirkung wird bei der Ausfüh rung gemäss Fig. 3 erreicht. Es ist hier an der untern ebenen Fläche 27 des Dichtungsringes 4b eine Dichtrippe 29 mit dreieckigem Quer schnitt vorhanden, welche an ihrem Fuss von zwei ringfömigen Rillen 30 flankiert wird. Diese Rillen und die Dichtrippe 29 sind im Querschnitt. so bemessen, dass die Dichtrippe 29 beim Anziehen der Dichtung bis an den untern ringförmigen Flächenteil des Ringes 4b gedrückt werden kann und dann die Ril len 30 ausfüllt. In Fig. 4 bedeuten 31 und 32 zwei neben einanderliegende Zylinderbüchsen einer Brenn- kraftmaschine, 33 und 34 die zugehörigen Dichtungsringe, 35 das Kurbelgehäuse, 36 den Zylinderkopf. Die Zylinderbüchse 31 besitzt infolge von Herstellungsunterschieden einen etwas höheren Bund als die Zylinderbüchse 32, auch liegt die Auflagefläche der Zylinder büchse 32 am Kurbelgehäuse 35 tiefer als die jenige der Zylinderbüchse 31. Die äussere Dichtrippe 41 des Dichtungsringes 33 wird deshalb etwas mehr verformt als diejenige 42 des Dichtungsringes 34, und der Fuss 43 der innern Dichtrippe 44 des Ringes 33 wird, wie aus der Abbildung ersichtlich, durch den Anpressdruck unter entsprechend stärkerer Durchbiegung bzw. Verformung des Steges dieses Dichtungsringes etwas weiter nach un ten gedrückt, als dies bei den entsprechenden Teilen des Dichtungsringes 34 der Fall ist. Dadurch werden die Höhenunterschiede der veschiedenen Bunde und der Auflageflächen der Zylinderbüchsen 31 und 32 ausgeglichen. Die dabei vorhandenen Unterschiede des An pressdruckes der beiden Dichtungsringe 33 und 34 sind verhältnismässig gering.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Abdichten der Trenn fuge zwischen zwei zur Aufnahme von Druck gasen bestimmten Hohlkörpern mit einem me tallischen scheibenförmigen Dichtungsring, welcher konzentrische, axiale Dichtrippen ecki gen Querschnittes Trat, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Dichtungsring auf der einen Seite sowohl innen als auch aussen eine Dichtrippe aufweist, und dass der Dichtungs ring auf der andern Seite nur aussen eine Auflage hat. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Auflage (11) des Dichtungsringes auf der den Dichtrippen abgewandten Seite gegenüber der äussern Rippe als ringförmige Fläche ausgebildet ist, deren Breite so bemessen ist, dass die in den Dichtungsring eingeleitete Wärme vorwiegend durch diese ringförmige Auflagefläche abge leitet wird. 2.Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Auflagefläelhe (22) des Dichtungsringes auf der den Dicht rippen abgewandten Seite gegenüber der äussern Rippe als Ausschnitt ans einer Kegel- mantelfläelhe ausgeführt ist. 3.Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring auf der den Dichtrippen abgewandten Seite als ebene Ringfläche ausgebildet ist, welche gegenüber der äussern Dichtrippe durch eine am Dichtungsring befindliche ringförmige Dichtrippe (29) dreieckigen Querschnittes unterbrochen ist, die am Fuss von Vertiefun gen (30) flankiert ist, damit beim Anzielten der Dichtung diese Rippe bis an die ringför mige Fläche gedrückt werden kann. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (4) durch einen ringförmigen Ansatz (7) am abzudichtenden Körper gegen heisse Gase ab geschirmt ist. 5.Einrichtung nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring mehrere unmittelbar nebeneinander angeord nete konzentrische, axiale Dichtrippen (23, 24) aufweist. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, da- durchi gekennzeichnet, dass der Diehtungsring a.nf der den Dichtrippen abgewandten Seite einen Absatz besitzt zur Ermöglichung von Deformationswegen. 7.Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass auf der den Dicht rippen des Dichtungsringes abgewandten Seite wenigstens am einen der zwecks Abdiehtens zusammenwirkenden Teile ein Absatz zur Er möglichung von Deformationswegen vorgese hen ist. B.Einrichtung nach Patentansprueh zum Abdichten der Fuge zwischen der Zylinder hülse und dem Zylinderkopf einer Brenn- kraftmasehine, bei welcher die Zylinderhülse auf dem Kurbelgehäuse der Maschine auf liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser der Auflauefläehe des Dich tungsringes gleich oder grösser als der innere Durchmesser der Auflagefläche (7.1) zwischen Zylinderhülse (2) und Kurbelgehäuse (1), der äussere Durchmesser der Atiflagefläehe (11) des Dichtungsringes gleich oder kleiner als der äussere Durchmesser der Auflagefläche zwischen Zylinderhülse (\?)und Kurbel gehäuse ist.
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CH289463D CH289463A (de) | 1948-12-30 | 1950-04-17 | Einrichtung zum Abdichten der Trennfuge zwischen zwei zur Aufnahme von Druckgasen bestimmten Hohlkörpern. |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3045782A1 (de) * | 2015-01-16 | 2016-07-20 | Caterpillar Energy Solutions GmbH | Zylinderkopfdichtung für Verbrennungsmotoren |
-
1950
- 1950-04-17 CH CH289463D patent/CH289463A/de unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3045782A1 (de) * | 2015-01-16 | 2016-07-20 | Caterpillar Energy Solutions GmbH | Zylinderkopfdichtung für Verbrennungsmotoren |
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