DE1264902B

DE1264902B - Flachdichtung

Info

Publication number: DE1264902B
Application number: DER31141A
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Schmidt; Friedrich Hartstein
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 1961-09-19
Filing date: 1961-09-19
Publication date: 1968-03-28
Also published as: SE306450B; AT282262B

Description

Flachdichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Flachdichtung aus Weichstoff für Flansche, insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für Verbrennungsmotoren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Dichtung, auf deren Oberfläche und mit dieser verbunden feinkörniger Hartstoff angeordnet ist, wie z. B. Korund, Quarz, Diamant, Feldspat, Glasstaub od. dgl., wobei die Auflage sich über die gesamte Dichtung oder nur über Teile der Dichtung erstrecken kann.
Die Dichtung gemäß der Erfindung weist einen hohen Widerstand gegen das Herausschieben der Dichtung aus den zu dichtenden Flächen auf und bewirkt außerdem, daß die normalerweise erforderliche Flächenpressung reduziert werden kann, wenn dies zur Verhinderung unerwünschter Verzüge der Dichtflächen oder der Bauteile notwendig ist.
Es ist bekannt, Dichtungen aus Weichstoff, insbesondere Flachdichtungen, an den Oberflächen mit dünnen Schichten zu versehen, die einen hohen Anteil von Graphit, Talkum oder ähnlichen Stoffen enthalten, um das unerwünschte Ankleben der Dichtung an den Dichtflächen zu verhindern. Die Aufbringung dieser Schichten erfolgt entweder schon bei der Herstellung des Dichtungsmaterials oder nach Herstellung der Dichtung durch eine zusätzliche Behandlung.
Diese Schichten haben ebenso wie die Tränkung des Dichtungsmaterials mit Öl zwar den Vorteil einer besseren Mikroabdichtung der metallischen Dichtflächen, gleichzeitig aber auch den Nachteil, daß sie den Reibungswiderstand zwischen Dichtung und Dichtfläche herabsetzen.
Nach dem physikalischen Gesetz der gleitenden Reibung muß die auf den Querschnitt der Dichtung einwirkende Schubkraft des Innendrucks kleiner als die doppelte Flächenpressung der Dichtung, multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten zwischen Dichtfläche und Dichtung, sein.
Daraus ergibt sich, daß der Reibungswiderstand ein wesentlicher Faktor ist, um das Herausschieben der Dichtung zu verhindern, wenn aus konstruktiven oder sonstigen Gründen die erforderliche Mindestflächenpressung nicht erreicht wird.
Die Erfindung vereinigt nun die Vorteile der bisherigen, nicht festklebenden Oberflächenschichten mit der Erreichung eines außergewöhnlich hohen Oberflächenreibwertes der Dichtung. Durch die Verwendung von Stoffen wie Diamant-, Korund-, Quarz-, Feldspat-, Glasstaub u. a. beziehungsweise durch ihren molekularen Aufbau, ihre Mohssche Härte, die Richtung ihrer Spaltflächen, ihre Brinell-Härte im Vergleich zu den metallischen Dichtflächen usw. wird ein Dichtungsmaterial -mit einem sehr hohen Reib* ert von mehr als 0,25 erzeugt. -Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der feinkörnige Hartstoff teilweise in die bindefähige Oberschicht der Dichtung eingedrückt.
Geeignet sind z. B. Dichtungen mit einer It-Masse-Auflage auf einer federnden Grundlage, z. B. -aus einem Gewebe von Drahtfäden bzw. Drahtfäden mit Asbestauflage, oder auch Dichtungen mit einem Fluor-Elastomeren als Oberflächenschicht bzw. Bestandteil der Oberflächenschicht.
Das Verbinden der Hartstoffpulverkörper mit der Dichtung kann nach einer bevorzugten Ausführungsform herbeigeführt oder unterstützt werden durch zusätzliche Verwendung von Bindemitteln, wie z. B. Naturkautschuk, synthetischer Kautschuk, Kunststoffen, Harzen, Kunstharzen usw.
Von besonderem Vorteil ist die Verwendung von vulkanisierbaren Fluor-Elastomeren als Bindemittel für das Verbinden der Hartstoffkörnchen mit der Dichtung bzw. der Oberflächenschicht der Dichtung, wobei diese als Bindemittel verwendeten vulkanisierbaren Fluor-Elastomeren in Form einer Lösung, z. B. in einem Keton oder einem Ester, auf die Oberfläche der Dichtung aufgebracht und mit feinkörnigem Hartstoff versehen werden können, wonach das Binden und Verbinden durch Vulkanisieren durchgeführt werden kann. Bei einem solchen Vorgehen ergeben sich Dichtungen mit sehr hohen Reibwerten und sehr hoher Wärmebeständigkeit und chemischer Beständigkeit, die durch Öle und ähnliche Imprägnierungsmittel, wie sie bei Dichtungen verwendet werden, nicht oder nicht wesentlich vermindert werden.
Bei diesem Vorgehen kann die Dichtung eine beliebig zusammengesetzte und beliebig dicke Auflageschicht aufweisen. Die Auflageschicht kann z. B. Kautschuk enthalten; sie kann auch ein Fluor-Elastomer enthalten. -Wird nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein Gemisch von feinkörnigem Hartstoff und einer Lösung eines vulkanisierbaren Fluor-Elastomeren verwendet und werden die Hartstoffkörnchen auf die Dichtung in dieser Form aufgebracht, so kann als Dichtung auch eine Dichtungsgrundlage verwendet werden, z. B. ein Gewebe aus Drahtfäden bzw. asbestumhüllten Drahtfäden, deren Auflageschicht dann durch die aufgebrachte Masse aus der Lösung des Fluor-Elastomeren und dem feinkörnigen Hartstoff sowie gegebenenfalls anorganischen Faserstoffen, z. B. Asbest, und gegebenenfalls anderen Füllstoffen besteht. Bei dieser Ausführungsform ist ein weiteres Aufstreuen von feinkörnigem Hartstoff vor der Vulkanisation der aufgebrachten Schicht aus dem Fluor-Elastomeren und dem feinkörnigen Hartstoff -sowie gegebenenfalls anderen Zusatzstoffen wie Asbestfasern vorteilhaft, um an der Oberfläche der Dichtung bzw. an den gewünschten Stellen der Oberfläche der Dichtung einen besonders hohen Anteil an diesen Hartstoffpulvern zu erhalten, die nach dieser Art der Herstellung von der Oberflächenschicht besonders gut festgehalten werden.
Die erfindungsgemäß aufgebrachten rauhen Oberflächen ermöglichen es, auf besonders rauh bearbeitete Dichtflächen, beispielsweise gedrehte Flansche, bei denen große Rauhtiefen ein Eindringen des Dichtungsmaterials ermöglichen und damit einen zusätzlichen Widerstand gegen das Herausschieben der Dichtung bilden, zu verzichten.
Es ist bekannt, daß durch zu große Rauhtiefen die Gefahr eines Durchsickerns des Mediums besteht, wenn das Dichtungsmaterial diese Tiefen nicht vollständig ausfüllt.
Die Teilchengröße der Hartstoffkörnchen liegt -zweckmäßig im Bereich von 10 bis 20 #t. Nachstehendes Beispiel veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.

Die Zusammensetzung einer Aufstrichmasse zur Erzeugung einer rauhen Oberfläche zeigt folgendes Rezept:

Copolymeres Vinylidenfluorid-

Hexafluorpropylen ............. . 8,00°/o

H,H'-Dicinnamyliden-1,6-hexandiamin 0,120/0

Magnesia usta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,200/0

Korund .......................... 90,880/0

100,000/,

Das Elastomer wird in 200 ccm Methyl-Äthyl-Keton gelöst und mittels eines hochtourigen Rührers das H,H'-Dicinnamyliden und Magnesia usta eingerührt; danach wird Korund mit Hand eingemischt. Diese Masse wird an den gewünschten Stellen der Dichtung aufgebracht, trocken gelassen und 30 Minuten bei 150°C vulkanisiert.

Claims

Patentansprüche: 1. Flachdichtung aus Weichstoff für Flansche, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Verbrennungsmotoren, dadurch gekenuzeichn e t, daß auf der Oberfläche und mit dieser verbunden feinkörniger Hartstoff angeordnet ist, wie z. B. Korund, Quarz usw.
2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn= zeichnet, daß der feinkörnige Hartstoff teilweise in die bindefähige Oberschicht der Dichtung eingedrückt ist.
3. Dichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Klebemittel zwischen der Dichtungsoberfläche und dem feinkörnigen Hart= Stoff.
4. Dichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Dichtung ein vulkanisiertes Gemisch von Hartstoffkörnchen und einer Fluor-Elastomerlösung aufgebracht ist.
5. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche der aus Fluor-Elastomeren und Hartstoffkörnem bestehenden Schicht weitere Hartstoffkörner anvulkanisiert sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 900 015; deutsche Auslegeschrift Nr, 1043 066.