DE1897682U

DE1897682U - CYLINDER HEAD GASKET FOR PISTON MACHINES.

Info

Publication number: DE1897682U
Application number: DEM35684U
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1960-07-29
Filing date: 1960-07-29
Publication date: 1964-07-30

Description

RA.418 728-1RA.418 728-1

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG
NürnbergMaschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG
Nuremberg

Nürnberg, den 25« Juli 1960 Zylinderkopfdichtung für KolbenmaschinenNuremberg, July 25th, 1960 Cylinder head gasket for piston engines

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderkopfdichtung für Kolbenmasehinen, insbesondere für Kolbenbrennkraftmaschinen, mittels eines ringförmigen Dichtkörpers. · · ·- The invention relates to a cylinder head gasket for piston engines, in particular for piston engines, by means of an annular sealing body. · · · -

Es ist bei Leichtmetallzylinderköpfen für luftgekühlte Brennkraftmaschinen bekannt, die Dichtung gegenüber dem Zylinder durch einen in den Zylinderkopf eingelassenen, und zwar eingegossenen Schwermetallring herzustellen, wobei die Dichtfläcfc von einer Stirnseite des Ringes gebildet wird» Diese Dichtringe haben jedoch den Mangel der fehlenden Ausbaumöglichkeit, falls infolge Abnutzung ein Auswechseln erforderlich ist. Ferner gibt es bei luftgekühlten Zylindern für Brennkraftmaschinen zwischen Zylinderkopf und Zylinder einsetzbare Spannringe aus Stahl, Gußeisen oder schmiedebarer Bronce, wobei ein solcher innerer Spannring auf die eigentliche Dichtung bekannter Art mittels einer besonderen Ein- oder Ausdrehung den erforderlichen Preßdruck ausübt. Spannringe dieser Bauart sine jedoch insofern nachteilig, als sie in den Zylinderraum bei schon geringfügigen Verformungen hineinragen und den lauf des Kolbens behindern werden« Auch ist ein nur als Wärmeschutz für die eigentliche Dichtung bestimmter, mit seinem einen Stirnende in einen Falz des Zylinders eingeschrumpfter Metallring bekannt, dessen anderes Stirnende in eine Ringnut des 22.7005 ·/·It is used in light metal cylinder heads for air-cooled internal combustion engines known, the seal with respect to the cylinder by a let into the cylinder head, namely cast Manufacture heavy metal ring, whereby the sealing surface is formed by an end face of the ring »These sealing rings however, lack the ability to expand if they need to be replaced due to wear and tear. Further there are clamping rings that can be used between the cylinder head and cylinder in air-cooled cylinders for internal combustion engines made of steel, cast iron or forged bronze, such an inner clamping ring being more familiar to the actual seal Art exerts the required pressure by means of a special turning or turning. Clamping rings of this type are sine However, disadvantageous insofar as they protrude into the cylinder chamber with even slight deformations and the course of the Pistons will hinder «Also, one is only intended as thermal protection for the actual seal, with its one Known front end in a fold of the cylinder shrink-wrapped metal ring, the other front end in an annular groove of the 22.7005 /

Zylinderkopfes mit allseitigem Spiel hineinragt» Infolge des zwischen dem Metallring und dem Zylinderkopf gebildeten Labyrinths, also des so gebildeten Abstandes, soll durch diese Ausführung die eigentliche nachgiebige Dichtung vor der unmittelbaren Einwirkung der heißen Verbrennungsgaae weitgehend ge>schützt werden. Wegen der Einschrumpfung können jedoch auf diese Weise zusammengebaute Dichtungen nicht ausgebaut und ausgewechselt werden,Cylinder head protrudes with play on all sides »As a result of the labyrinth formed between the metal ring and the cylinder head, that is, the spacing formed in this way is intended to create the actual flexible seal before the immediate one The effects of the hot combustion gases are largely protected will. Because of the shrinkage, however, seals assembled in this way cannot be removed and be replaced,

Schließlich neigen alle bekannten üblichen Zylinderkopfdichtungen, sobald Drücke von über 20 atü auf sie einwirken, zum Durchblasen, da sie in die Ebene der gemeinsamen Dichtfläche gelegt sind und ihre Dichteigenschaft nur durch den zwischen den Flächen des Zylinderkopfes und des Zylinders herrschenden Preßdruck erhalten. Eine solche Dichtwirkung wird jedoch noch durch die ungleichmäßige Druckverteilung und den Verzug der Zylinderköpfe, was vorwiegend auf die unvermeidlichen Stege und schmalen Dichtleisten zurückzuführen ist, erheblich gemindert, After all, all known common cylinder head gaskets tend to as soon as pressures of over 20 atmospheres act on them, to blow through, since they are in the plane of the common sealing surface are placed and their sealing property only through that prevailing between the surfaces of the cylinder head and the cylinder Preserved pressure. However, such a sealing effect is still available due to the uneven pressure distribution and the warpage of the Cylinder heads, which is mainly due to the inevitable webs and narrow sealing strips, significantly reduced,

IJm diese Mangel zu beheben, hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, ein betriebssicheres Andrücken der Dichtung durch die Ausnutzung des im Zylinder herrschenden Verbrennungs- odei Kompressionsdruckes herbeizuführen und zu gewährleisten. In Erfüllung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zur Abdichtung einen mit seinem Mantelteil quer zur gemeinsamen Auflagefläche gestellten, stirnseitig in Aussparungen des Zylinders und/oder des Zylinderkopfes mit Spiel eingesetzten Profilring zu verwenden» Hierbei ist in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsvorschlages das Einbringen des Profil- It is the task of the inventor to remedy this deficiency provided, an operationally reliable pressing of the seal through the utilization of the combustion odei prevailing in the cylinder Bring about compression pressure and ensure. In order to fulfill this task it is proposed according to the invention that for sealing one placed with its jacket part transversely to the common support surface, in the end face in recesses of the cylinder and / or the cylinder head is to be used with clearance inserted profile ring.

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ringes in die ringförmigen Aussparungen des Zylinders und/ oder des Zylinderkopfes mit einem derartigen Spiel vorzunehmen, daß der Kompressions- oder Verbrennungsdruck über die Trennfuge der gemeinsamen Auflagefläche auf der inneren Mante fläche des Profilringes einwirken und diesen gegen die Wandflächen des Zylinders bzw. des Zylinderkopfes zwecks Erzielun einer guten Abdichtung andrücken kann« — ·make ring in the annular recesses of the cylinder and / or the cylinder head with such a game, that the compression or combustion pressure over the parting line of the common bearing surface on the inner jacket surface of the profile ring act and this against the wall surfaces of the cylinder or the cylinder head in order to achieve can press against a good seal «- ·

Bin bedeutender Vorteil dieser Abdichtungsart gemäß der Erfin dung besteht darin, daß mit einer Drucksteigerung im Arbeitszylinder im gleichen Maße der Anpreßiruck und dacait die Abdichtung zwischen Zylinderkopf und Zylinder gesteigert wird, so daß eine stets betriebssichere Abdichtung geschaffen ist.Am a significant advantage of this type of sealing according to the invention tion is that with an increase in pressure in the working cylinder to the same extent the Anpreßiruck and dacait the seal between cylinder head and cylinder is increased, so that an always operationally reliable seal is created.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der anschließenden Beschreibung»Further details of the invention emerge from the drawing and the subsequent description »

In der Zeichnung sind einige Außführungsbeispiele des Erfin*· dungsvorschlages schematiseh, und zwar in Schnittdarstellungei wiedergegeben, und zwar zeigen:In the drawing are some exemplary embodiments of the inventor * application proposal schematically, namely in a sectional view reproduced, namely show:

Pig. die Anordnung des Profilringes, der sowohl in den 1 und 2Pig. the arrangement of the profile ring, which is shown in both FIGS

Zylinderkopf als auch in die ZylinderlaufbüchseCylinder head as well as in the cylinder liner

hineinragt undprotrudes and

Pig« eine Abwandlung, nach der der Profilring im Zylin-3 und 4Pig «a modification according to which the profile ring in the cylinder 3 and 4

der untergebracht ist.who is housed.

Pig. zeigen eine Einzelheit in zwei Ansichten des 5 und 6Pig. show a detail in two views of FIGS. 5 and 6

Ausführungsbeispieles nach Pig. 3.Embodiment according to Pig. 3.

In den Pig. 1 und 2 ist mit 1 der Zylinderkopf und mit 2 der Zylinder benannt, während mit 3 die diesen beiden Teilen gemeinsame Auflagefläche bezeichnet ist» Außerdem ist eine 22.7005 ./.In the pig. 1 and 2 denote 1 for the cylinder head and 2 for the cylinder, while 3 denotes these two parts common contact surface is designated »In addition, is a 22.7005 ./.

laufbuchse 4 vorgesehen, d eren Kolbenlauffläche durch die Kante 5 wiedergegeben ist. In diesen beiden Figuren ist mit 6 der erfindungsgemäße, die Dichtung bewirkende Profilring benannt, zu dessen Unterbringung im Zylinderkopf Je eine Aussparung 7 bzw. 8 und in der Laufbüchse je eine Aussparung 9* bzw» 10 vorgesehen sind»liner 4 is provided, the piston running surface through the Edge 5 is reproduced. In these two figures, the profile ring according to the invention, which effects the seal, is indicated by 6 named, one recess each to accommodate it in the cylinder head 7 or 8 and one recess 9 * in each liner or »10 are planned»

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der dichtende Profilring in die Aussparung 7 mit Spiel eingelegt, so daß der in die Aussparung 9 der Laufbuchse gelegte andere Teil des Profilringes 6 unmittelbar dem im Zylinder herrschenden Verbrennungs- bzw. Kompressionsdruck ausgesetzt ist, und dies sich auch noch über den Spalt 11 im Zylinderkopf 1 dem Profilring derart mitteilt, daß eine feste Aupressung der äußeren Mantelfläche des Hinges 6 an die Flächen 12 und 13 des Zylinderkopfes 1 bzw* der Laufbüchse 4 erfolgt und eine Abdichtung entsprechend dem Druck im Zylinder bewirkt wird.In the embodiment of FIG. 1, the sealing profile ring is inserted into the recess 7 with play, so that the other part placed in the recess 9 of the liner of the profile ring 6 is directly exposed to the combustion or compression pressure prevailing in the cylinder, and this also over the gap 11 in the cylinder head 1 to the profile ring communicates in such a way that a firm pressing of the outer circumferential surface of the Hinges 6 on the surfaces 12 and 13 of the cylinder head 1 or * of the liner 4 takes place and a seal is effected according to the pressure in the cylinder.

Nach dem Vorschlag gemäß Fig. 2 ist die Aussparung 10 für den Prafilring 6 an die der Zylinderlauffläche 5 abgewendete Seit' der Laufbüchse 4 verlegt. Es ergibt sich somit eine Trennfuge 15 zwischen Zylinderkopf 1 und Laufbüchse 4> durch die derAccording to the proposal of FIG. 2, the recess 10 is for the Prafilring 6 on the side facing away from the cylinder running surface 5 ' the barrel 4 relocated. There is thus a parting line 15 between cylinder head 1 and liner 4> through which the

Druck im Zylinder unmittelbar auf die Innenfläche des Profilringes 6 einwirkt und sich über den entstehenden Spalt 16 zwischen Dichtring und Laufbuchse fortpflanzt, um auch von diesen Seiten auf die Fläche des Ringes zwecks Anpressung desselben gegen die Dichtflächen 17 und 18 wirksam zu werden.Pressure in the cylinder directly on the inner surface of the profile ring 6 acts and propagates through the resulting gap 16 between the sealing ring and the liner to also from these sides on the surface of the ring for the purpose of pressing it against the sealing surfaces 17 and 18 to become effective.

Eine Abweichung von den bisherigen Ausführungen stellen die Figuren 3 und 4 insofern dar, als der erfindungsgemäße Dichtring 20 nur in die Zylinderlaufbüchse 41 und zwar wieder mit 22*7005 ./·The Figures 3 and 4, as the sealing ring 20 according to the invention only in the cylinder liner 41 and again with 22 * 7005 ./·

Spiel, eingelegt ist. Eine Abdichtung erfolgt nach der Ausführung entsprechend der Fig. 3 sowohl über die Trennfuge 22 und die Spalte 23 durch den Druck im Zylinder, wobei in dem Spalt 24 gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag eine Feder, vorzugsweise eine Wellfeder eingelegt ist. Diese Feder 25 wird i-a Ruhezustand des Motors den Dichtring gegen den Zylinderkopf drücken und außerdem dem Verbrennungsdruck .bei laufendem Motor durch den so geschaffenen Abstand die Möglichkeit geben, auf die untere Stirnfläche des Dichtringes einzuwirken und den Ring gegen die Fläche 26 des Zylinderkopfes anzudrücken, so daß auch an dieser Stelle eine hohe, dem Ver- '. brennungsdruck entsprechende Abdichtung erzielt wird» Die so entstehenden Dichtflächen sind in Fig. 3 mit 26 und 27 benannGame, is inserted. According to the embodiment according to FIG. 3, sealing takes place both via the parting line 22 and the gap 23 through the pressure in the cylinder, a spring, preferably a corrugated spring, being inserted in the gap 24 according to a further inventive proposal. This spring 25 will generally press the sealing ring against the cylinder head when the engine is idle and also give the combustion pressure the possibility of acting on the lower end face of the sealing ring and pressing the ring against the surface 26 of the cylinder head when the engine is running, so that at this point, too, a high 'denial'. Sealing that corresponds to the combustion pressure is achieved

Gemäß Fig. 4 kann der Dichtring 20 über die gemeinsame Auflagefläche 21 im Zuetand des nicht zusammengebauten Zylinders etwas herausragen, so daß beim Festspannen des Zylinderkopfes bei 23 eine Abdichtung erfolgt und durch den über die Trennfuge 22 eintretenden Verbrennungsdruck wieder über den Spalt 23 das Aufpressen des Dichtringes 20 gegen die Fläche 29 erfolgt.According to FIG. 4, the sealing ring 20 can over the common support surface 21 protrude slightly when the cylinder is not assembled, so that when the cylinder head is tightened A seal takes place at 23 and again through the gap due to the combustion pressure entering via the parting line 22 23 the sealing ring 20 is pressed against the surface 29.

Um dem Kompressions- bzv/« Verbrennungsdruck ferner die Möglichkeit zu geben, über eine Trennfuge oder dergl. auf einen Profilring 6 bzw. 20 einwirken zu können, wird vorgeschlagen, entweder die Laufbüchse 4 in geringerer Höhe als die Zylinderbüchse auszubilden, oder den vom .Zylinderinnern bis zum Profilring reichenden Stirnteil des Zylinders etwas unterhalb der gemeinsamen Auflagefläche 3 bzw. 21 enden zu lassen.In addition, there is the possibility of setting the compression or combustion pressure to be able to act on a profile ring 6 or 20 via a parting line or the like, it is proposed either the liner 4 at a lower height than the cylinder liner to train, or from .Zylinderinnern to Profile ring reaching front part of the cylinder to end a little below the common support surface 3 or 21.

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Auch ist es möglich, den Übergang von der Trennfuge 15 bzw. 22 zu den den Profilring aufnehmenden Aussparungen, also an den Stellen 30 der Pig. 2 bzw. 3 oder 4 abzuphasen.It is also possible to make the transition from the parting line 15 or 22 to the recesses receiving the profile ring, i.e. at points 30 of the pig. 2 or 3 or 4 to be phased off.

Der Profilring kann die Gestalt eines Zylinders mit rechteckigem oder Ix. wesentlichen rechteckigen Längsschnitt aufweisen» So können beispielsweise die Stirnflächen des zylindrischen !Dichtringes abgerundet sein« Auen ist "Ss" möglich, de] Profilring mit elliptischem oder ähnlichem oder auch quadratischen Querschnitt herzustellen* Als Material für den profilierten Dichtring kann Kupfer, Aluminium oder auch entsprechende Legierungen, ferner auch Stahl, jedoch mit entsprechen* schwachen Wandstärken, verwendet werden, damit der auf die Innenflächen des Zylindermantels wirkende Verbrennungs- oder Kompressionsdruck auch noch den Ring in seiner Form, beispiel* weise durch Dehnung in einem solchen Maß zu verändern vermag, daß eine Abdichtung gewährleistet ist.The profile ring can have the shape of a cylinder with a rectangular or Ix. have a substantially rectangular longitudinal section »For example, the end faces of the cylindrical! sealing ring can be rounded« Outside, "Ss" is possible to produce the] profile ring with an elliptical or similar or square cross-section Alloys, also steel, but with correspondingly weak wall thicknesses, can be used so that the combustion or compression pressure acting on the inner surfaces of the cylinder jacket can also change the shape of the ring, for example by stretching, to such an extent that a seal is guaranteed.

Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 bis 6 zeigen die erfindungsgejiäßen Sylinderdichtungen in Verbindung mit einer Zylinderlaufbüchse. Es liegt jedoch auch im Bahnen der Erfindung, diese Dichtungsausführungen bei Zylindern anzuwenden, die ohne Laufbuchse versehen sind, so daß die Aussparungen für den Dichtring im Zylinderkörper selbst untergebracht sind. 'Ebenso kann die beim Ausführungsbeispiel gemäß Jig. 3> 5 und 6 verwendete Wellfeder oder dergl» Federung auch bei den Dichtringanordnungen der Fig. 1 und 2 zur Anwendung gelangen.The exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 6 show those according to the invention Cylinder seals in connection with a cylinder liner. However, it is also within the scope of the invention to use these seal designs for cylinders that are provided without a cylinder liner, so that the recesses for the sealing ring are housed in the cylinder body itself. 'Likewise, in the embodiment according to Jig. 3> 5 and 6 used wave spring or the like »suspension 1 and 2 are also used in the sealing ring arrangements of FIGS.

Claims

μ/γ*μ / γ *

Maschinenfabrik Augsburg-Hürnberg AG
Nuremberg

Nuremberg, July 25, 1960 Claims

1 · Cylinder head gasket for piston engines, in particular Piston internal combustion engines, by means of an annular sealing body, characterized in that for sealing one placed with its jacket part transversely to the common support surface, on the front side in recesses of the cylinder and / or the cylinder head with clearance inserted profile ring (6 or 20) is used »

ο cylinder head gasket according to claim 1, characterized in that that the introduction of the profile ring (6 or 20) into the recess of the cylinder and / or the cylinder head takes place with such play that the compression or combustion pressure over the parting line (15 or 22) of the common bearing surface is able to act on the inner circumferential surface of the profile ring.

3 »cylinder head gasket according to claims 1 and 2, characterized in that the recess for the profile ring in the Cylinder part or * in its liner (4) on the Piston running surface (5 or 19) facing away from the side of the liner or "is provided at a distance from the piston running surface"

22.7005 · / *

4. cylinder head diohtung according to claims 1 to 3, characterized in that the profile ring (6 or 20) has the shape of an upright, in longitudinal section rectangular, thin-walled cylinder _e

ο cylinder head gasket according to claims 1 to 4 »thereby characterized that for the better effect of the ■ combustion pressure on the face of the profile ring (6 or «20) in the relevant gap (11 or 24) of the recess a spring, preferably a corrugated spring (25) is inserted.