DE1526574B1 - Zylinderkopfabdichtung - Google Patents
ZylinderkopfabdichtungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02F11/00—Arrangements of sealings in combustion engines
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft eine Zylinderkopfabdichtung den Dichtring ausgeübte axiale Kraft auf einen schmaeiner
Kolbenkraftmaschine mit einem im Querschnitt len Kreis konzentriert. Die beiden die konkave Seite
bogenförmigen elastischen Dichtring, der zwischen begrenzenden Kanten des Dichtrings können dagegen
einer ebenen Ringfläche des Zylinderkopfes und einer abgeflacht sein, da sie beide am Zylinderkopf anäußeren
Ringschulter einer in den Zylinderblock ein- 5 liegen und an diesem daher eine doppelte Sperre bilgesetzten
Laufbüchse eingespannt ist. den, so daß sie, jede für sich, einen geringeren spezifi-
Bei einer bekannten Zylinderkopfabdichtung dieser scheren Anpreßdruck benötigen, um ihre Aufgabe zu
Gattung liegt der Dichtring mit zwei konzentrischen erfüllen.
ringförmigen Rippen an der Ringschulter der Lauf- Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-
büchse und mit einer dritten ringförmigen Rippe, io tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
deren Durchmesser ein Mittelwert zwischen den näher erläutert.
Durchmessern der beiden erstgenannten Rippen ist, F i g. 1 ist ein axialer Teilschnitt durch den Zylin-
am Zylinderkopf an. derblock mit Zylinderlaufbüchse und den Zylinder-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kopf sowie die Zylinderkopfabdichtung einer Brenn-
Zylinderkopfabdichtung der beschriebenen Gattung 15 kraftmaschine;
derart weiterzubilden, daß die als Anlagefläche für Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus
den Dichtring vorgesehene Ringschulter der Lauf- Fi g. 1 bei abgenommenem Zylinderkopf, und
büchse schmaler bemessen sein kann als bei der be- F i g. 3 ist eine verkleinerte perspektivische, teilkannten
Konstruktion, so daß es möglich ist, den weise aufgebrochene Darstellung des in F i g. 1 und 2
Kühlraum des Zylinderblocks bis in einen den ao dargestellten Dichtungsrings.
Flansch der Laufbüchse umgebenden Bereich nach Von dem dargestellten Zylinderblock 11 ist ein Teil
oben zu erstrecken, was bei Zylinderkopfabdichtun- einer Zylinderbohrung 12 und des Kühlraums 13 zu
gen der bekannten Konstruktion normalerweise nicht . erkennen. Das obere Ende der Zylinderbohrung 12
möglich ist, da der Flansch der Laufbüchse minde- weist eine Aussenkung 14 auf, die mit einer radialen
stens ebenso breit sein muß wie der Querschnitt des 25 Schulter 15 endet. In der Zylinderbohrung 12 ist eine
Dichtrings. Laufbüchse 16 angeordnet, die an ihrem oberen Ende
Die beschriebene Aufgabe ist erfindungsgemäß da- einen ringförmigen Fortsatz 17 sowie einen radial
durch gelöst, daß der Dichtring mit dem Scheitel nach außen vorspringenden ringförmigen Flansch 18
seiner konvexen Seite an der Ringschulter der Lauf- aufweist. Die Stirnfläche des Fortsatzes 17 liegt höher
büchse und mit den beiden seine konkave Seite be- 30 als die obere Stirnfläche des Flansches 18 und des
grenzenden konzentrischen Ringkanten an der Ring- Zylinderblocks 11. Die Unterseite 19 des Flansches 18
fläche des Zylinderkopfes anliegt. liegt auf der Schulter 15 auf. In der Zylinderlauf-
Bei einer anderen bekannten Zylinderkopfabdich- büchse 16 arbeitet ein Kolben 21, der Kolbenringe 22
tung liegt der im Querschnitt bogenförmige, mit seiner aufweist. Am Zylinderblock 11 ist gemäß F i g. 1 ein
konvexen Seite dem Zylinderkopf zugewandte Dicht- 35 Zylinderkopf 23 befestigt.
ring nur mit seiner radial inneren Ringkante auf der Der Spalt zwischen dem Zylinderkopf 23 und dem
Ringschulter der Laufbüchse, mit seiner radial äuße- Zylinderblock 11 ist in den von der Zylinderbohrung
ren Ringkante dagegen auf dem Zylinderblock. Bei weiter entfernten Bereichen durch eine plattenförmige
dieser Anordnung kann der Laufbüchsenflansch zwar Dichtung 27 abgedichtet. Die Dichtung 27 weist eine
ebenfalls schmal sein, doch gelangt das zwischen der 40 mit der Aussenkung 14 konzentrische Aussparung 28
Laufbüchse und dem Zylinderblock entweichende auf, deren Durchmesser größer ist als der DurchKühlmittel
an die konkave Seite des Dichtrings, an messer der Aussenkung. Die Dicke der Dichtung 27
der die Zugspannungen infolge der elastischen Zu- vor dem Einbau ist etwas größer als die Höhe des
sammendrückung des Dichtrings am größten sind. Spaltes zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinder-Wenn
der Dichtring gerade an seiner hochbeanspruch- 45 block, so daß die Dichtung beim Festziehen des Zyten
konkaven Seite durch das Kühlmittel korrodiert linderkopfes gegen den Zylinderblock zusammenwird,
kann er vorzeitig zerstört werden. Diese Gefahr gedrückt wird.
ist bei der erfindungsgemäßen Zylinderkopfabdich- Zwischen dem Flansch 18 der Laufbüchse 16 und
tung vermieden. dem Zylinderkopf 23 ist in der Aussparung 28 der
Bei einer weiteren bekannten Zylinderkopfabdich- 50 Dichtung 27 ein das obere Ende der Zylinderbohrung
tung ist ein Dichtring vorgesehen, der an seiner dem umschließender Dichtungsring 29 aus einem gegen
Zylinderkopf zugewandten Seite zwei konzentrische hohe Temperaturen und Drücke widerstandsfähigen
Ringrippen und an seiner dem Laufbüchsenflansch Werkstoff angeordnet. In dem die Zylinderbohrung
zugewandten Seite eine Ringrippe aufweist, die im umschließenden Bereich zwischen dem Flansch 18
wesentlichen denselben Durchmesser hat wie die 55 und der Unterseite des Zylinderkopfes 23 führt die
äußere der beiden erstgenannten Rippen. Dieser be- Verbrennung von Kraftstoff im oberen Teil der Laufkannte
Dichtring hat also nicht die gewölbeartige büchse zu einer intensiven Wärmeentwicklung und
Querschnittsform des erfindungsgemäßen Dichtrings zur Entstehung hoher Drücke, so daß das Entweichen
und ist somit im wesentlichen unelastisch und erfor- heißer Gase durch eine besonders wirksame und
dert im übrigen ebenfalls eine Breite des Laufbüchsen- 60 widerstandsfähige Dichtung verhindert werden muß.
flansches, die mindestens ebenso groß ist wie die Der Innendurchmesser des Dichtungsrings 29 ist
Breite des Ringquerschnitts. größer als der Außendurchmesser des Fortsatzes 17
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfin- der Laufbüchse und kleiner als der Außendurch-
dungsgemäßen Zylinderkopfabdichtung liegt der messer des Flansches 18. Der Außendurchmesser des
Dichtring mit einer an seiner konvexen Seite vor- 65 Dichtungsrings ist größer als der Außendurchmesser
gesehenen ringförmigen Rippe nur längs eines Kreises des Flansches 18, jedoch kleiner als der Durchmesser
an der Ringschulter der Laufbüchse an. Diese Rippe der Aussparung 28 der Flachdichtung 27. Der Dich-
hat die Wirkung, daß sich die vom Zylinderkopf auf tungsring 29 hat einen gewölbten Querschnitt mit
einer konkaven Fläche 31 an seiner Oberseite und einer konvexen Fläche 32 an seiner Unterseite. Vom
Scheitel der konvexen Fläche 32 springt eine ringförmige Rippe 33 nach unten vor.
Bei dem gernäß F i g. 1 eingebauten Dichtungsring 29 liegt die ringförmige Rippe 33 am Flansch 18 an,
der innere Rand des Dichtungsrings liegt höher als der Flansch, und der äußere Rand des Dichtungsrings
liegt höher als der durch die Aussparung 28 der Flachdichtung 27 abgegrenzte Teil des Zylinderblocks.
Wenn der Zylinderkopf 23 mit dem Zylinderblock 13 verschraubt wird, verformt sich der Dichtungsring
29, so wie es in F i g. 2 mit strichpunktierten Linien angedeutet ist. Hierbei werden die Kanten des
Dichtungsrings 29 nach außen gespreizt und etwas nach unten gedrückt, jedoch liegen sie immer noch in
einer gemeinsamen Ebene oberhalb der Stirnfläche des Fortsatzes 17, so daß zwischen dem Dichtungsring
und der Unterseite des Zylinderkopfes zwei durch einen radialen Abstand getrennte ringförmige
Dichtungszonen entstehen. Die vom Zylinderkopf 23 auf den Dichtungsring 29 ausgeübte nach unten gerichtete
Kraft wird auf die Berührungsfläche zwischen der Rippe 33 und der Oberseite des Flansches 18 konzentriert,
so daß zwischen dem Dichtungsring und dem Flansch in einem weiteren, die Bohrung der
Laufbüchse 16 umschließenden ringförmigen Bereich eine einwandfreie Abdichtung bewirkt wird.
Der Dichtungsring 29 behält unter der Druckbeanspruchung seine Elastizität bei und nimmt seine
konvex-konkave Form im wesentlichen wieder an, sobald der Zylinderkopf vom Zylinderblock gelöst
wird.
Der Dichtungsring 29 hält nicht nur den Verbrennungsdruck im oberen Teil der Laufbüchse zurück,
sondern er verhindert auch die Übertragung übermäßig hoher Temperaturen auf die Flachdichtung 27,
und er bewirkt eine Abdichtung an der Oberseite der Trennfuge zwischen dem Zylinderblock 11 und der
Lauf büchse 16. Gemäß Fig. 1 bildet ein Teil der Außenfläche der Laufbüchse 16 eine Wand eines Teils
des Kühlraums 13. Der erfindungsgemäße Dichtungsring 29 verhindert, daß Teile des Kühlmittels, die
durch die ringförmige Fuge zwischen dem Zylinderblock und der Laufbüchse hindurchsickern könnten,
mit der Innenfläche der Laufbüchse in Berührung kommen.
Claims (3)
1. Zylinderkopf abdichtung einer Kolbenkraftmaschine mit einem im Querschnitt bogenförmigen
elastischen Dichtring, der zwischen einer ebenen Ringfläche des Zylinderkopfes und einer
äußeren Ringschulter einer in den Zylinderblock eingesetzten Laufbüchse eingespannt ist, dadurchgekennzeichnet,
daß der Dichtring (29) mit dem Scheitel seiner konvexen Seite (32) an der Ringschulter der Laufbüchse (16) und mit
den beiden seine konkave Seite (31) begrenzenden, konzentrischen Ringkanten (29) an der Ringfläche
des Zylinderkopfes (23) anliegt.
2. Zylinderkopfabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (29)
mit einer an seiner konvexen Seite (32) vorgesehenen ringförmigen Rippe (33) nur längs eines Kreises
an der Ringschulter der Laufbüchse (16) anliegt.
3. Zylinderkopf abdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
die konkave Seite (31) begrenzenden Kanten des Dichtrings (29) abgeflacht sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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