DE1294102B - Zylinderkopfdichtung fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Schraubenfederring, der eine vergleichsweise flache Federkennlinie aufweist, und einer diesen teilweise, mindestens bis zur Hälfte umschließenden, im Querschnitt C-förmigen Hüllkörper.
• Es wurde bereits eine Zylinderkopfdichtung vorgeschlagen, deren federnder Kern aus einem Schraubenfederring mit rundem Wickelquerschnitt und aneinanderliegenden Federwindungen gebildet ist, wobei der Schraubenfederring unter Bezugnahme auf seine Querstauchung eine vergleichsweise flache Kennlinie aufweist, so daß die Änderung der Umfangspressung bei 0,1 mm Stauchung nur 2 bis 13/0 beträgt. Bei entsprechender Abstimmung der Schraubenfedermaße untereinander kann der jeweils flachste Bereich der Federkennlinie für eine vorherbestimmbare, aufzubringende Umfangspressung, d. h. Dichtkraft je Millimeter Dichtungsumfang, eingesetzt werden. Der schädliche Einfluß eines durch thermische Verzüge bzw. unterschiedliche Druckverhältnisse hervorgerufenen pulsierenden Dichtspaltes wird dabei weitgehend durch die weiche Federung des Dichtelements ausgeglichen.
• Weiterhin wurde die Kombination eines solchen Federkörpers mit einer Flachdichtung vorgeschlagen, wobei der Federkörper in den Rand einer metallisch bewehrten Weichstoffdichtung eingelegt und mit dem Metallblech der Flachdichtung umhüllt ist. Beim Einbau der Dichtung bzw. beim Anziehen des Zylinderkopfes gibt die Weichstoffdichtung um einen geringen Betrag nach. Dieser Federweg reicht aber nicht aus, um in den flachsten Kennlinienbereich des Federkörpers zu gelangen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubenfederring mit einer Weichstoffdichtung derart zusammenzubauen, daß der durch die verwendete Weichstoffdichtung gegebene Federweg ausreicht, um in den flachen Bereich der Kennlinie des Federkörpers zu gelangen, ohne daß dabei die unbelastete Dichtung unterschiedliche Dicken aufweist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit einer an sich bekannten Werkstoffdichtung verbundene Schraubenfederring senkrecht zur Dichtfläche plastisch und/oder elastisch vorverformt ist. Der in den Dichtungsrand eingelegte Schraubenfederring weist einen größeren Wickeldurchmesser als die Dicke der übrigen Dichtungsplatte auf, so daß der Dichtungsrand zunächst eine wulstartige Querschnittsform hat. Mit der wesentlich größeren Dichtungsdicke am Dichtungsrand würde es beim Festziehen des Zylinderkopfes zu starken Verzögen in den Dichtflächen kommen. Zur Vermeidung solcher unerwünschter Verzöge ist es daher wichtig, den Schraubenfederring im eingebauten Zustand mindestens so weit vorzuverformen, daß die Dichtung auch im Randbereich ebene Dichtflächen aufweist. Dabei ist es für die Erfindung unwesentlich, ob die Vorverformung plastisch und/oder elastisch erfolgt. Letztere ist dabei so zu bemessen, daß der zunächst vergleichsweise stark ansteigende Teil der Federkennlinie weitgehend abgebaut wird. Durch entsprechende Abstimmung des Federquerschnittes in bezug auf die Dichtungsdicke ist es möglich, den Schraubenfederring so weit vorzuverformen, daß die beim Einbau i der Dichtung erforderliche Dichtkraft sogleich im flachen Federkennlinienbereich zur Wirkung kommt. Erfolgt diese Vorverformung rein plastisch, so kann sogar der zunächst vergleichsweise stark ansteigende Teil der Federkennlinie ganz wegfallen, so daß der flache Kennlinienbereich der Feder unmittelbar aus dem Koordinatenursprung hervorgeht.
• Durch die vorliegende Erfindung ist es nunmehr möglich, eine zusammengesetzte Weichstoff-Zylinderkopfdichtung herzustellen, die gleichzeitig in den den Brennräumen zugekehrten Dichtungsrändern die gewünschte weiche Elastizität aufweist.
• Die Zeichnung stellt die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dar, und zwar zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch den dem Brennraum zugekehrten Dichtungsrand einer Weichstoff-Zylinderkopfdichtung, F i g. 2 und 3 Kennlinien der in den Dichtungsrand eingelegten Schraubenfederringe.
• Die in F i g. 1 dargestellte Flachdichtung besteht aus der Weichstoffdichtung 1 und der metallischen Bewehrung 2, 3. In den Dichtungsrand 11 wird ein Schraubenfederring 4 eingelegt und mit einem aus einer Verlängerung der Metallbewehrung 2 gebildeten Hüllkörper 5 umhüllt. Der kreisrunde Federkörperquerschnitt bringt zunächst eine Verdickung der Zylinderkopfdichtung am Dichtungsrand 11 mit sich. Durch eine entsprechende Vorverformung wird der Dichtungsrand 11 und damit auch der Schraubenfederring 4 im Querschnitt so weit zusammengedrückt, daß die beiden Dichtflächen 6 und 7 der Zylinderkopfdichtung wieder eben sind. Der Querschnitt des Schraubenfederringes 4 nimmt dabei eine elliptische Form an. Die Vorverformung des Schraubenfederringes 4 ist hauptsächlich eine plastische Vorverformung. Jedoch bleibt ein Rest Elastizität vorhanden, so daß der Schraubenfederring 4 mit Spannung am Hüllkörper 5 anliegt.
• In der so gefertigten Zylinderkopfdichtung weist der Schraubenfederring 4 eine Kennung auf, die bei Punkt 8 der in F i g. 2 dargestellten, bisher bekannten Federkennlinie beginnt. Beim Einbau der Zylinderkopfdichtung wird der Schraubenfederring bis über Punkt 9 weiter vorgespannt, so daß er während des Betriebes einen Dichtdruck ausübt, der im annähernd gleichbleibend flachen Bereich seiner Kennung, etwa zwischen Punkt 9 und 10 der Kennlinie, liegt.
• Durch Wahl eines noch größeren Federquerschnittes und durch entsprechend große plastische Verformung kann erreicht werden, daß der flachste Kennlinienbereich, Punkt 9' bis Punkt 10', des Schraubenfederringes 4 unmittelbar aus dem Koordinatenursprung hervorgeht, wie dies aus F i g. 3 ersichtlich ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Schraubenfederring, der eine vergleichsweise flache Federkennlinie aufweist, und einer diesen teilweise, mindestens bis zur Hälfte umschließenden, im Querschnitt C-förmigenHüllkörper, dadurch gekennzeichn e t, daß der mit einer an sich bekannten Weichstoffdichtung verbundene Schraubenfederring senkrecht zur Dichtfläche plastisch und/oder elastisch vorverformt ist.