DE1750876A1 - Flachdichtung fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Flachdichtung für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, insbesondere eine Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer vorzugsweise metallisch verstärkten Weich stoff platte.

Die Abdichtgüte einer Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen ist sowohl vom Aufbau der Dichtung als auch von der Konstruktion des Motors bzw. dessen Steifigkeit abhängig. Da heute im zunehmenden Maße die Motoren in Leichtbauweise ausgeführt werden, ist es nicht zu vermeiden, daß die Dichtflächen, insbesondere zwischen Motorblock und Zylinderkopf, .infolge thermischer und mechanischer Einflüsse erheblichen Verzügen unterworfen sind. Es kommt daher häufig vor, daß durch die Verformungen in den Dichtflächen, dh, deren Abweichungen von der idealen Planfläche, die auf die Zylinderkopfdichtung einwirkende Dichtpressung partiell so weit abgebaut wird, daß eine vollkommene Abdichtung gegen unter erhöhtem Druck stehende Medien nicht mehr sichergestellt ist. Dies gilt besonders für diejenigen Stellen, die von den Spannschrauben am weitesten, entfernt liegen. Dazu kommen noch vom Mediumsdruck herrührende Gegenkraftmomente, die insbesondere im Bereich der zwischen den Brennraum-Durchbrüchen sich erstreckenden, relativ schmalen Dichtstegen ihren größten Einfluß haben.

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Zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit einer Weichstoff-Zylinderkopfdichtung an diesen gefährdeten Stellen hat man bereits den Weichstoff mit einem quellfähigen, z. B. weichgummiartigen Stoff angereichert oder durchsetzt. Diese zusätzliche Behandlung der Weichstoffplatte erhöht jedoch enorm deren Herstellungskosten.

Weiterhin ist es bekannt, den Weichstoff örtlich unterschiedlich vorzupressen oder durch eine über die ganze Dichtungsfläche oder Teile davon stetig unterschiedliche Tränkemittelaufnahme des Weichstoffes dessen Abdichtgüte lokal zu steuern. Weiterhin ist es nicht neu,· die Verformungscharakteristik der Dichtungsplatte durch örtliche Hart- oder Weichstoffbeilagen auf oder in der Dichtung zu verändern. Die bekannten Maßnahmen verfolgen zwar alle das gleiche Ziel, nämlich die Zylinderkopfdichtung von vorn herein den möglichen Verzügen der Dichtflächen anzupassen und dadurch das Dichtvermögen zu erhöhen. Die bekannten Vorschläge sind jedoch nur durch erheblichen Fertigungsaufwand realisierbar und zeigen nicht in allen Fällen befriedigende Wirkungen.

Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, die Widerstandsfähigkeit der Weichstoffplatte örtlich zu erhöhen, ist davon auszugehen, daß die aus Asbestfasern oder dgl., bestehende, ggf. metallisch verstärkte We ich stoff platte ein oder beiderseitig mit einem Imprägniermittel mindestens im Bereich der Oberfläche getränkt ist, wobei von der

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Erkenntnis Gebrauch gemacht wird, daß die Imprägnierung des Weichstoffes dessen Widerstandsfähigkeit und dessen Setzverhalten wesentlich beeinflußt.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die Weichstoffplatte der Zylinderkopfdichtung nur teilweise mit einer an sich bekannten gleichmäßigen Imprägnierung versehen ist. Dies bedeutet, daß die infolge Dichtflächenverzuges besonders gefährdeten Dichtungsteile, insbesondere die zwischen je zwei Brennraumdurchbrüchen bestehenden Dichtungsstege, im Gegensatz zur bisherigen Praxis überhaupt nicht imprägniert sind und somit eine größere Standfestigkeit als die übrigen gleichmäßig imprägnierten Weichstoffteile aufweisen. Je nach Maschinentype reicht es vielfach schon aus, wenn nur die zwischen je zwei Auslaßventilen liegenden DichtungsStege mit keiner Imprägnierung versehen sind, da durch die thermisch höchste Belastung z. B. neben oder zwischen benachbarten Auslaßventilen die größten Verzüge in den entsprechenden Dichtflächenstellen auftreten.

Das Vorhandensein eines Imprägniermittels ist für die Gasdichtheit der Weichstoffplatte nicht unbedingt erforderlich, zumal die Gasdrücke in den Brennräumen ständigen Schwankungen zwischen Unter- und Überdruck unterworfen sind. Die zwischen den einzelnen Fasern des nicht imprägnierten Weichstoff teile s verbleibenden feinen Kanäle bewirken selbst bei höchsten Drücken in den Brennräumen der Maschine einen ausreichenden Druckabfall, so daß ohne weiteres von einer Gasdichtheit an diesen Stellen gesprochen werden kann. Wichtiger ist vielmehr, daß bei örtlich großem

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Verzug der abzudichtenden Maschinenflächen der Dichtungswerkstoff ein genügend großes Rückverformungsvermögen aufweist, um ein Abheben der Dichtflächen von der Dichtungsplatte und damit ein überblasen der heißen Verbrennungsgase zu vermeiden, was zweifelsohne zu einer schnellen Zerstörung des Dichtungswerkstoffes führen würde.

ψ Dagegen ist eine gleichmäßige Imprägnierung des Weichstoffes mindestens

im Bereich der Flüssigkeitsdurchbrüche unbedingt erforderlich, um ein allmähliches Durchkriechen, insbesondere des Kühlwassers zwischen den Weichstoffasern auf jeden Fall zu verhindern. Da hier die Verzugsneigung der Dichtflächen weniger groß ist, kann das mit der Impragnation des Weichstoffes verbundene hohe Setzverhalten in Kauf genommen werden.

Das Anreichern des Weichstoffes mit einem Imprägniermittel führt zu eit nem Quellen der Weichstoffasern unter gleichzeitigem Festigkeitsverlust

derselben, so daß im verspannten Zustand der Dichtung keine Zwischenräume zwischen den einzelnen Fasern mehr vorhanden sind. Bei den nicht imprägnierten Weichstoffteilen liegen die Fasern weniger dicht nebeneinander und verleihen dem Weichstoff einen höheren Verformungswiderstand, der beim Verspannen der Dichtung zu einer höheren Dichtpressung führt.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Flachdichtungen lassen sich außer-

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dem sehr einfach herstellen. Durch die beibehaltene gleichmäßig starke Imprägnierung brauchen die nicht zu imprägnierenden Weichstoffteile lediglich beim Besprühen oder Überwalzen abgedeckt zu werden. Dies kann beispielsweise durch Auflegen einer Schablone auf die Dichtungsoberfläche erreicht werden. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn die nicht zu imprägnierenden Weichstoffteile mittels einer selbstklebenden Folie abgedeckt sind. Verwendet man hierfür eine dünne Metallfolie, so braucht diese nach dem Λ

Imprägnieren nicht mehr entfernt zu werden. Vielmehr bewirkt die metallische Auflage in an sich bekannter Weise durch örtliche Vergrößerung der Dichtplattenstärke eine zusätzliche Dichtpressungserhöhung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung für

Brennkraftmaschinen
Fig. 2 einen Schnitt durch die Zylinderkopfdichtung gemäß Angabe in Fig.

In Fig. 1 ist eine Weichstoff-Zylinderkopfdichtung für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine mit mehreren in Reihe angeordneten Zylindern teilweise dargestellt. Die Zylinderkopfdichtung, als solche mit 1 bezeichnet, weist B rennr aumdur chbrüche 2, 3 sowie Durchbrüche für Kühlwasser 4, Schmiermittel 5 und Spannschrauben 6 auf. Fig. 2 zeigt den Aufbau der Zylinderkopfdichtung 1. Letztere besteht aus einer metallischen Träger-

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platte 7 mit herausgestanzten Lappen 8, die zur Verankerung der -lükkdseitig auf die Trägerplatte 7 aufgewalzten Weichstoffplatten 9, 10 aus Asbestfasern dienen. Die Brennraumränder der Zylinderkopfdichtung 1 sind mit je einem metallischen Bördel 11,12 eingefaßt, der einerseits den Weichstoff vor den heißen Brenngasen schützt und andererseits mit seinen Schenkeln 13,14 die Flächenpressung am Dichtungsrand erhöht. Gemäß der Erfindung ist der relativ schmale Dichtsteg 15 zwischen den beiden Brennraumdurchbrüchen 2,3 mittels beidseitig aufgeklebter Aluminium-Folien 16, 17 abgedeckt. Dieser abgedeckte We ich stoff teil der Zylinderkopfdichtung 1 ist nicht mit imprägniert, während die verbleibenden Weichstoffoberflächen auf beiden Seiten der Zylinderkopfdichtung 1 mit einer im wesentlichen Graphit enthaltenen Lösung gleichmäßig angereichert bzw. durchsetzt sind.

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Claims (2)

GOETZEWERKE Friedlich Go.etze AG Burscheid, den 10. Juni 1968 T. A. Patente/329/We/kf (1300) An Sprüche

1. Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, die aus einer vorzugsweise metallisch verstärkten We ich stoff platte besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichstoff platte nur teilweise mit einer an sich bekannten gleichmäßigen Imprägnierung angereichert bzw. durchsetzt ist.

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht imprägnierten Weichstoffteile mittels einer selbstklebenden Metallfolie abgedeckt sind.

GOETZEWERKE riedrich Goetze. AG ■r ene r al ν oll ma chi l/63

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Vo ssieck

Stand der Technik:

US-Patent 2 001 225 DBP 1 074 341

DBP 1 072 032

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