DE19816142A1 - Angriffsbeständige Dichtung - Google Patents

Angriffsbeständige Dichtung

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DE19816142A1
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Kanu G Shah
Thomas P Plunkett
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    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
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Description

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit der Herstellung einer Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen. Ins­ besondere bezieht sich die Erfindung auf eine Dichtung mit einer verbesserten Angriffsbeständigkeit, um die Möglich­ keit eines Flanschbrechens zu reduzieren.
Dichtungen bzw. Dichtungsgebilde werden häufig als eine Dichtung zwischen mechanischen Paßbauteilen eingesetzt. Eine übliche Anwendung umfaßt die Anordnung eines Dich­ tungsgebildes zwischen dem Motorblock und dem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine. Der Motorblock und der Zylinder­ kopf sind mittels Schrauben miteinander verbunden, und das Verhalten der Dichtungsanordnung bzw. des Dichtungsgebildes hängt von der mit der Schraubverbindung aufgebrachten Kraft ab, um die verschiedenen Öffnungen zwischen den beiden Paßkomponenten abzudichten. Insbesondere erstrecken sich übliche Zylinderkopfdichtungen um Zylinderbohrungen, um eine Brennkammerabdichtung bereitzustellen, und die Ver­ brennungsgase mit hoher Temperatur in den Zylinderbohrungen zu halten. Gleichzeitig dichten die Dichtungen auch Fluid­ durchgangsöffnungen, wie Öffnungen für den Öldurchgang oder Kühlmitteldurchgang, ab, um ein unerwünschtes Vermischen derselben zu verhindern.
In typischer Weise hat eine Zylinderkopfdichtung einen Hauptdichtungskörper mit einer Zylinderbohrungsöffnung, deren Umfang durch einen metallischen, im allgemeinen U-för­ migen Flansch umgeben ist. Der Flansch arbeitet sowohl mit der oberen Fläche als auch der unteren Fläche des Hauptdichtungskörpers zusammen. Der Flansch bietet einen verbesserten Schutz des Dichtungskörpers vor den Verbren­ nungsgasen mit hoher Temperatur und dient dazu, die Ver­ brennungswärme in dem Dichtungskörper zu verteilen und von der Zylinderbohrungsöffnung abzuleiten.
Bei einigen Anwendungsfällen ist der Hauptdichtungskörper aus metallischem Werkstoff hergestellt. Ein metallischer Hauptdichtungskörper hat jedoch ein begrenztes Wärmeleit­ vermögen. Daher ist es bekannt, Verbundmaterialien mit einem verbesserten Wärmeleitvermögen einzusetzen. Jedoch haben viele dieser Verbundmaterialien ein herabgesetztes Vermögen hinsichtlich der Standfestigkeit gegenüber Defor­ mationen und Belastungen, welche durch die Schraubverbin­ dung der Paßkomponenten eingeleitet werden. Der Flansch liegt auf dem Hauptdichtungskörper zur Abstützung auf. Als Folge hiervon ist der Flansch stärkeren dynamischen Bela­ stungen ausgesetzt, die bei dem Einsatz eines Hauptdich­ tungskörpers auftreten, welcher aus Verbundmaterialien hergestellt ist, und mit der Zeit kann es zu einem Ausfall der Dichtung insbesondere aufgrund eines Versagens durch Dichtungsermüdung bei der Verbrennungsgasseite kommen, was allgemein als "Flanschbrechen" bezeichnet wird. Ein gebro­ chener Flansch oder ein rissiger Flansch alleine gesehen führt nicht notwendigerweise zu einem Ausfall der Verbren­ nungsdichtung. Wenn jedoch die Rißbildung so ausreichend stark wird, daß das Verbundmaterial des Hauptdichtungskör­ pers herausgedrückt werden kann, nimmt die Wahrscheinlich­ keit der Verminderung von Dichtungsbelastungen und einer Durchblaserscheinung an der Zylinderkopfdichtung in starkem Maße zu.
Die Erscheinung der Flanschrißbildung ist von besonderer Bedeutung bei Verbundhauptdichtungskörpern auf Graphitba­ sis. Graphit ist das optimale Material zum Einsatz bei unterschiedlichen Bauarten und Auslegungsformen von Ver­ bundzylinderkopfdichtungen. Sie umfassen eine verbesserte Anpaßbarkeit, eine gute Wärmebeständigkeit und Relaxations­ eigenschaften im Vergleich zu anderen Ersatzstoffen für As­ best. Es hat jedoch eine sehr geringe Scherfestigkeit, welche thermisch bedingte Querbewegungen des Zylinderkopfs und des Motorblocks zulassen, welche den Flansch in Quer­ richtung vor- und zurückziehen. Ferner hat Graphit auch eine relativ niedrige Federkonstante, so daß größere dyna­ mische Abhebeverformungen an der Zylinderbohrungsöffnung auftreten können. Glücklicherweise bleibt die niedrige Federkonstante selbst nach einer längeren Wärmeeinwirkung nahezu konstant. Daher können sich die dynamischen Bela­ stungen mit der Zeit nicht vermindern.
Bisherige Verfahren zur Beherrschung der Flanschrißbildung haben sich hauptsächlich auf das Basismaterial des metalli­ schen Flansches konzentriert. Insbesondere ist es bekannt, daß die Flanschdauerfestigkeit dadurch erhöht werden kann, daß man als Basismaterial an Stelle eines niedriggekohlten Stahls einen rostfreien Stahl einsetzt. Obgleich hiermit ein Kostennachteil bei dem Einsatz von einem Flansch aus rostfreiem Stahl verbunden ist, hat die Erfahrung und es haben Versuche gezeigt, daß die Flanschrißbildung nicht vollständig ausgeschaltet werden kann. Reibungsmindernde Überzüge, typischerweise auf Moly- und Teflon®-Basis, wel­ che auf die Flanschoberfläche aufgebracht werden, wurden auch in der Vergangenheit sporadisch, aber mit geringem Erfolg eingesetzt. Hierbei war die Hoffnung verbunden, daß derartige Überzüge die Scherbelastungen in unterstützender Weise herabsetzen. Bekannte Überzüge werden jedoch auf das Basismaterial des Flansches aufgebracht, bevor der Flansch in seine endgültige Gestalt gebracht wird. Als Folge hier­ von müssen daher die Überzüge so ausreichend weich und verformbar sein, daß sie den Flanschformungsvorgang aushal­ ten. Der Einsatz von formbaren Überzügen setzt die langzei­ tige Reißverschleißbeständigkeit herab und die Überzüge können schließlich brechen. Somit wird eine Flanschrißbil­ dung verzögert, aber nicht ausgeschaltet.
Die Erfindung befaßt sich mit einer Dichtung, welche einen Hauptdichtungskörper mit oberen und unteren Flächen und einen metallischen, im allgemeinen U-förmigen Flansch mit einer äußeren Fläche umfaßt, welche mit dem inneren Umfang einer Verbrennungsbohrungsöffnung zusammenarbeitet, welche in dem Hauptdichtungskörper ausgebildet ist. Der Flansch umfaßt gegenüberliegende Schenkel, welche durch einen Mit­ telabschnitt getrennt sind, welcher in der Fluiddurchfluß­ öffnung angeordnet ist. Ferner umfaßt der Flansch einen oberen Schenkel, welcher mit der oberen Fläche des Haupt­ körpers zusammenarbeitet, und einen unteren Schenkel, wel­ cher mit der unteren Fläche des Hauptdichtungskörpers zu­ sammenarbeitet.
Eine Beschichtung einschließlich eines Tetrafluorethylen und eines Hochtemperaturharzbindemittels, wie ein Polyimid oder ein Polyamid-Imid-Harzbindemittel werden um die äußere Fläche des U-förmigen Flansches aufgebracht, nachdem der Flansch ausgebildet worden ist, und mit dem Hauptdichtungs­ körper gepaart und aushärten gelassen worden ist. Unter gewissen Umständen kann auch ein Polyamidharzbindemittel eingesetzt werden. In bevorzugter Weise wird die Beschich­ tung entweder von Teflon-S® der Reihe 958 oder von Xylan® der Serie 1000 von harzgebundenen Schmiermitteln gebildet. Die erhaltene Beschichtung ist extrem hart und nicht-form­ bar.
Der Aushärtungsprozeß umfaßt das Schnelltrocknen der Be­ schichtung in einem Zeitraum zwischen etwa zwei und fünf Minuten bei einer Metalltemperatur zwischen etwa 93 und 121°C (200 und 250°F). An das Schnelltrocknen schließt sich das Sintern der Beschichtung bei einer Metalltemperatur in einem Bereich zwischen etwa 343 und 399°C (650° und 750°F) während fünf bis fünfzehn Minuten an.
Die Beschichtung setzt in erheblichem Umfang die dynamische Scherbelastungen und die Wahrscheinlichkeit eines Versagens des Flansches durch Ermüdungsrißbildung selbst im Vergleich zu Flanschen herab, welche mit Beschichtungen aus formbarem Moly und Teflon® als Basis, wie Molybdändisulfid, versehen sind. Aufgrund der Aushärtungstemperaturen jedoch wird ein Hauptdichtungskörper auf Graphitbasis trotz der sehr gerin­ gen Scherfestigkeit und der niedrigen Federkonstante bevor­ zugt, welche die Neigung zur Rißbildung bei den üblichen Dichtungsauslegungen unterstützen. Eine Plattierungsschicht hauptsächlich aus Nickel, welche zwischen der äußeren Flä­ che des Flansches an der Beschichtung vorgesehen ist, wird ebenfalls bevorzugt, da hierdurch die Haftvermittlung zwi­ schen Beschichtung und Flansch verbessert wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefüg­ te Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Zylinderkopfdichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Teilschnittansicht der Dichtung einer optio­ nal vorgesehenen Plattierungsschicht, welche auf dem Flansch aufgebracht ist, bevor dieser zu sei­ ner abschließenden Gestalt verformt wird,
Fig. 3 eine Teilschnittansicht der Dichtung entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 zur Verdeutlichung der Dich­ tung nach dem Aufbringen der abschließenden Be­ schichtung auf den Flansch und auf wenigstens einen Teil des Hauptdichtungskörpers, und
Fig. 4 eine Ansicht eines Verfahrensablaufes zum Auf­ bringen der Beschichtung nach Fig. 3.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, befaßt sich die Erfindung mit einer Zylinderkopfdichtung 20, welche einen Hauptkörper 22 und eine Mehrzahl von Fluiddurchgangsöffnungen hat. Die Öffnungen umfassen Verbrennungsbohrungsöffnungen 24. Ein im allgemeinen U-förmiger Flansch 26 ist in einer Öffnung 24 aufgenommen und um einen inneren Umfang 28 angeordnet. Die Dichtung 20 wird als eine Dichtung zwischen einem Motor­ block und einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine ein­ gesetzt. Der Motorblock und der Zylinderkopf sind mittels Schrauben miteinander verbunden. Die Dichtung 20 beruht auf der Kraft der Schraubverbindung, um die verschiedenen Öff­ nungen zwischen den beiden Paßkomponenten dicht abzuschlie­ ßen.
Der Zusammenhang zwischen dem Flansch 26 und dem Hauptkör­ per 22 ist am deutlichsten aus Fig. 2 zu ersehen. Der Hauptkörper 22 umfaßt eine obere Fläche 30 und eine untere Fläche 32. Ein U-förmiger Flansch 26 hat eine äußere Fläche 34 und gegenüberliegende Schenkel 36, 38, welche durch einen Mittelabschnitt 40 getrennt sind. Der Schenkel 36 arbeitet mit der Fläche 30 und der Schenkel 38 mit der unteren Fläche 32 zusammen. Der Mittelabschnitt 40 ist im allgemeinen bogenförmig ausgebildet und erstreckt sich radial nach innen in die Öffnung 24 von dem Umfang 28 weg­ weisend. Der Flansch 26 stellt einen verbesserten Schutz des Hauptkörpers 22 vor den Verbrennungsgasen mit hoher Temperatur bereit und dient zur Ableitung der Verbrennungs­ wärme in den Hauptkörper 22 und von der Zylinderbohrungs­ öffnung 24 weg.
Vorzugsweise ist der Hauptkörper 22 aus einem Verbundwerk­ stoff ausgebildet, welcher ein verbessertes Wärmeleitver­ mögen im Vergleich zu einer ausschließlich aus Metall be­ stehenden Komponente hat. Eine Mehrzahl von gegebenenfalls vorgesehenen metallischen Einsätzen 42 ist in dem Hauptkör­ per 22 angeordnet. Eine sehr bevorzugte und nachstehend noch näher erläuterte Ausführungsform geht von einem Haupt­ körper 22 aus Graphit aus.
In Fig. 2 umfaßt die äußere Fläche 40 des Flansches 26 eine gegebenenfalls vorgesehene Plattierungsschicht 44. Eine bevorzugt vorgesehene Plattierungsschicht 44 besteht überwiegend aus Nickel, insbesondere dann, wenn der Haupt­ körper 22 aus Graphit ausgebildet ist. Die Schicht 44 schützt die Innenseite des Flansches 26 vor korrosiven Ele­ menten, welche im Graphit vorhanden sind, wie Chlor und Schwefel. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt die Dichtung 20 eine äußere Beschichtung 46, welche um die äußere Flä­ che 40 angeordnet ist und gegebenenfalls in Eingriffskon­ takt mit den Hauptkörperflächen 30 und 32 ist. Die Be­ schichtung 46 umfaßt Tetrafluorethylen und ein Hochtempera­ tur-Harzbindemittel. Bevorzugte Bindemittel umfassen entwe­ der ein Polyimid oder ein Polyamid-Imidpolymer. Unter ge­ wissen Umständen kann ein Polyamidpolymer-Bindemittel ein­ gesetzt werden. Für die Beschichtung 46 ist es am bevorzug­ testen die Ausbildung entweder aus Teflon-S® der 958 Serie oder aus Xylan® der 1000 Serie als harzgebundene Schmier­ stoffe vorzusehen.
Die Beschichtung 46 wird entsprechend Fig. 4 ausgebildet. Zuerst wird die Dichtung 20 wie bei 48 angedeutet, inner­ halb eines Zeitraums von etwa zwei bis fünf Minuten bei einer Metalltemperatur zwischen etwa 343 und 371°C (605 und 700°F) vorgetrocknet. Je höher die Temperatur ist, desto geringer ist die erforderliche Zeit. Dann wird die Be­ schichtung auf die äußere Fläche 34 des Flansches 26 wie bei 50 angedeutet, aufgebracht, einschließend wenigstens die äußere Fläche 34 des Flansches 26. Das Beschichten erfolgt mittels Aufwalzen, einer Sprühbeschichtung, eines Siebdruckauftrags oder eines Aufsprühens. Vorzugsweise hat die Beschichtung 46 eine Trockenfilmdicke zwischen 0,013 und 0,038 mm (0,0005 und 0,0015 inches). Dann wird die Dichtung 20 ausgehärtet. Der Aushärtungsvorgang umfaßt gegebenenfalls das Schnelltrocknen der Beschichtung, wie bei 52 gezeigt, wofür man etwa zwei bis fünf Minuten bei einer Metalltemperatur von zwischen etwa 93 und 121°C (200 und 250°F) benötigt. Dann wird wie bei 54 angedeutet, die Beschichtung 56 bei einer Metalltemperatur zwischen 343 und 399°C (650 und 750°F) für einen Zeitraum zwischen fünf und fünfzehn Minuten gesintert. Je höher die Temperatur ist, desto kürzer ist die erforderliche Sinterungszeit. Nach der Aushärtung ist die Beschichtung 56 extrem hart und nicht­ formbar.
Die Beschichtung 46 bringt zahlreiche unerwartete Vorteile und überraschende Effekte mit sich. Sie setzt die dynami­ schen Scherbelastungen am Flansch 26 beträchtlich herab. Der Flansch 26 kann aus einem niedriggekohlten oder sehr niedriggekohlten Stahl im Gegensatz zu den teureren rost­ freien Stählen ausgebildet werden. Es werden aber nicht nur dynamische Scherbelastungen herabgesetzt. Versuche haben gezeigt, daß die Dauerstandzeit um einen Faktor von wenig­ stens 10 bei der Beschichtung 46 im Vergleich zu unbe­ schichteten Flanschen verbessert wird, wenn man zyklische Belastungen nur in vertikaler Richtung berücksichtigt. Die Tests haben eine Verbesserung der Dauerstandzeit von wenig­ stens dem Achtfachen bei der Beschichtung 46 im Vergleich zu Flanschen gezeigt, welche formbare Beschichtungen auf der Basis von Moly- und Teflon®-Basis, wie Molybdändisul­ fid, hatten.
Der Stand der Technik weist von dem Aufbringen einer Be­ schichtung einschließlich eines Tetrafluorethylenharzes und eines Hochtemperaturharzbindemittels, wie eines Polyimids oder eines Polyamid-Imidpolymers auf eine fertiggestellte Dichtung weg, und rät hiervon ab, da Beschädigungen zu befürchten sind, die in typischer Weise aus der Behandlung der Beschichtung bei hohen Temperaturen gemäß voranstehen­ der Beschreibung zu befürchten sind. Beispielsweise muß die Sinterung bei einer minimalen Metalltemperatur von etwa 343°C (650°F) erfolgen, um die erforderliche chemische Bindung zwischen der Beschichtung und dem Substrat des Flansches 26 oder der Plattierungsschicht 44 herzustellen. Niedrigere Temperaturen führen nicht zu den erforderlichen leistungsmäßigen Ergebnissen. Vorzugsweise beläuft sich die Metalltemperatur auf etwa 399°C (750°F), welche wesentlich höher als die empfohlene maximale Metalltemperatur von 343°C (650°F) für derartige Beschichtungen liegt. Versuche haben jedoch dazu geführt, daß es unerwünscht ist, die Temperatur wesentlich größer als 399°C (750°F) zu machen, ohne daß man Beeinträchtigungen hinsichtlich der Bindungs­ eigenschaften des Bindemittels in der Beschichtung zu be­ fürchten hat.
Selbst bei etwa 399°C (750°F) sind alle Verbundwerkstoffe abgesehen von einem Hauptkörper 22 ausgebildet aus Graphit deutlich über ihren Temperaturgrenzen angesiedelt. Graphit hat sich jedoch so erwiesen, daß es eine ausreichende Wär­ mebeständigkeit hat und daß Graphit durch die höhe Tempera­ tur beim Sintern vollständig unbeeinflußt bleibt. Daher ist Graphit ein bevorzugtes Material nach der Erfindung trotz der sehr niedrigen Scherfestigkeit und der niedrigen Feder­ konstante, welche mit zu der Flanschrißbildung bei den üblichen Dichtungsauslegungen beitrug. Ferner hat das Auf­ bringen der Beschichtung 46 direkt auf einem Graphithaupt­ körper 22 als ein Teil beim Beschichtungsvorgang nicht zu irgendwelchen nachteiligen Nebenwirkungen geführt.
Auch weisen die Entwicklungen von dem erfindungsgemäßen Einsatz der Beschichtung 46 aufgrund der Temperaturen weg, denen die Beschichtung selbst im Betriebszustand ausgesetzt sind. Es ist üblich, daß eine Beschichtung, welche Tetra­ fluorethylenharz und ein Hochtemperatur-Harzbindemittel enthält, einer maximalen Einsatztemperatur von etwa 260°C (500°F) Stand halten kann. Vermutlich wird der Abriebwider­ stand bei Temperaturen von größer als 205°C (400°F) her­ abgesetzt. Der Flansch 26 ist jedoch üblicherweise den Verbrennungsbohrungstemperaturen von größer als 427°C (800°F) ausgesetzt, welche also beträchtlich über der maxi­ malen Einsatztemperatur liegen. Dennoch erhält man aber in überraschender Weise die unerwarteten Vorteile und Ergeb­ nisse, welche voranstehend angegeben sind.
Wie schließlich voranstehend angegeben ist, wird gegebenen­ falls eine Plattierungsschicht 44 aufgebracht, um eine Korrosionswiderstandsfähigkeit bereitzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Aufbringen der Plattierungs­ schicht 44 auf die äußere Fläche 34 des Flansches 26, ins­ besondere wenn es sich hier um Nickel handelt, eine signi­ fikante Unterstützung der Bindevermittlung von Beschichtung 46 und Flansch 26 bewirkt. Diese verbesserten Eigenschaften umfassen den Einsatz einer Plattierungsschicht 44 auf Nickel­ basis.
Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert worden sind, ist die Erfindung hierauf natürlich nicht beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (21)

1. Zylinderkopfdichtung, welche folgendes aufweist:
einen Hauptdichtungskörper (22), welcher eine obere Fläche (30) und eine untere Fläche (32) hat, wobei der Hauptkörper eine Fluiddurchgangsöffnung umfaßt, welche von einem Umfang des Hauptdichtungs­ körpers (22) begrenzt wird;
einen metallischen, im allgemeinen U-förmigen Flansch (26) mit einer äußeren Fläche (34), wobei der Flansch (26) gegenüberliegende Schenkel (36, 38) hat, welche durch einen Mittelabschnitt (40) getrennt sind, welcher in der Fluiddurchgangsöffnung angeordnet ist, wobei ein oberer Schenkel (36) mit der oberen Fläche (30), und ein untere Schenkel (38) mit der unteren Fläche (32) zusammenarbeitet, und der Mittelabschnitt (40) radial in der Öffnung von dem Umfang wegweisend verläuft; und
eine Beschichtung (46) um die äußere Fläche des U-förmigen Flansches (26), wobei die Beschichtung (46) Tetrafluorethylen und ein Hochtemperatur-Harzbinde­ mittel umfaßt.
2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochtemperatur-Harzbindemittel der Beschichtung (46) Polyamid oder ein Polyimid und ein Polyamid-Imid- Polymer ist.
3. Dichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (46) von Teflon-S® der Serie 958 oder von Xylan® der Serie 1000 als harzgebundenes Schmier­ mittel gebildet wird.
4. Dichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Aufbringen der Beschichtung (46) folgende Schritte umfaßt:
Aufbringen der Beschichtung (46) auf den U-förmi­ gen Flansch (26);
Schnelltrocknen der Beschichtung (46) nach dem Aufbringen; und
Sintern der Beschichtung (46) nach dem Schnell­ trocknen bei einer minimalen Metalltemperatur von etwa 343°C (650°F) für eine minimale Zeit von etwa fünf Minuten.
5. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung bei einer maximalen Metalltemperatur von etwa 399°C (750°F) bei einer maximalen Behandlungszeit von etwa fünfzehn Minuten erfolgt.
6. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Trockenfilmdicke von etwa 0,013 mm und 0,038 mm (0,0005 und 0,0015 inches) hat.
7. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (46) mittels Aufwalzbeschichtung, Nebelbeschichtung, Siebdrucken oder Aufsprühen er­ folgt.
8. Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnelltrocknen in einem Zeitraum zwischen etwa zwei bis fünf Minuten und zwischen etwa 93 und 121°C (252°F) erfolgt.
9. Dichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine Vortrocknung vor dem Aufbringen umfaßt, wobei das Vortrocknen in einem Zeitraum von etwa zwischen zwei und fünf Minuten und bei Temperatu­ ren zwischen etwa 343 und 371°C (650 und 700°F) er­ folgt.
10. Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plattierungsschicht (44) zwischen dem Flansch (26) und der Beschichtung (46) angeordnet ist.
11. Dichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattierungsschicht (44) auf das Basismaterial des Flansches (26) aufgebracht wird, bevor das Material zu dem U-förmigen Flansch (26) verformt wird.
12. Dichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Plattierungsschichtung (44) über­ wiegend Nickel umfaßt.
13. Dichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (46) etwa auf der äußeren Fläche des Flansches (26) und direkt auf dem Hauptdichtungskörper (22) aufgebracht wird.
14. Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hauptdichtungskörper (22) ein Verbundwerkstoff ist, welcher hauptsächlich Graphit umfaßt.
15. Zylinderkopfdichtung, welche folgendes aufweist:
einen Hauptdichtungskörper (22), welcher haupt­ sächlich aus Graphit ausgebildet ist und eine obere Fläche (30) und eine untere Fläche (32) hat, wobei der Hauptkörper (22) eine Fluiddurchgangsöffnung umfaßt, welche von einem Umfang des Hauptdichtungskörpers (22) begrenzt wird;
einen metallischen, im allgemeinen U-förmigen Flansch (26) mit einer äußeren Fläche (34), wobei der Flansch (26) gegenüberliegende Schenkel (36, 38) hat, welche durch einen Mittelabschnitt (40) getrennt sind, welcher in der Fluiddurchgangsöffnung angeordnet ist, wobei ein oberer Schenkel (36) mit der oberen Fläche (30) und ein unterer Schenkel (38) mit der unteren Fläche (32) zusammenarbeitet und der Mittelabschnitt radial in die Öffnung von dem Umfang wegweisend ver­ läuft;
eine Beschichtung (46), welche um die äußere Fläche des U-förmigen Flansches (26) aufgebracht ist, nachdem der Flansch mit dem Hauptdichtungskörper (22) zusammenarbeitet, so daß die Beschichtung (46) wenig­ stens mit einem Teil sowohl der oberen als auch der unteren Flächen des Hauptdichtungskörpers (22) zusam­ menarbeitet und eine Trockenfilmdicke zwischen etwa 0,013 und 0,038 mm (0,0005 und 0,0015 inches) hat, wobei die Beschichtung (46) ein Tetrafluorethylen und ein Hochtemperatur-Polyamid, oder Polyimid und Polya­ mid-Imid-Harzbindemittel umfaßt, und wobei das Auf­ bringen der Beschichtung (46) folgende Schritte um­ faßt:
Aufbringen der Beschichtung (46) auf den U-förmi­ gen Flansch (26) mittels Aufwalzen, Nebelbeschichtung, Siebdrucken oder Aufsprühen,
Schnelltrocknen der Beschichtung (46) nach dem Aufbringen in einem Zeitraum von etwa zwei bis fünf Minuten und bei einer Metalltemperatur zwischen etwa 93 und 121°C (200 und 250°F), und
Sintern der Beschichtung (46) nach dem Schnell­ trocknen in einem Bereich der Metalltemperatur zwi­ schen etwa 343 und 399°F (650 und 750°F) während eines Zeitraums von etwa fünf bis fünfzehn Minuten.
16. Dichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plattierungsschicht (44) zwischen dem Flansch (26) und der Beschichtung (46) angeordnet ist.
17. Dichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattierungsschicht (44) überwiegend Nickel umfaßt und auf das Basismaterial des Flansches (26) aufge­ bracht wird, bevor das Basismaterial zu der U-förmigen Gestalt des Flansches (26) verformt wird.
18. Dichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (46) von Teflon-S® der Serie 958 oder von Xylan® der Serie 1000 als harzgebundenes Schmiermittel gebildet wird.
19. Dichtung hergestellt nach dem folgenden Verfahren:
Bereitstellen eines Hauptdichtungskörpers (22), welcher überwiegend Graphit umfaßt, und eine obere Fläche und eine untere Fläche hat, wobei der Hauptkör­ per eine Fluiddurchgangsöffnung umfaßt, welche von einem Umfang des Hauptdichtungskörpers begrenzt wird;
Umformen eines metallischen Materials zu einem im allgemeinen U-förmigen Flansch (26) mit einer äußeren Fläche, wobei der Flansch (26) gegenüberliegende Schenkel (36, 38) hat, welche durch einen Mittelab­ schnitt (40) getrennt sind, welcher in der Fluiddurch­ gangsöffnung angeordnet ist, wobei ein oberer Schenkel mit der oberen Fläche und ein unterer Schenkel mit der unteren Fläche zusammenarbeitet und der Mittelab­ schnitt sich radial in die Öffnung von dem Umfang wegweisend erstreckt;
Aufbringen einer Beschichtung (46) um die äußere Fläche des U-förmigen Flansches (26), nachdem der Flansch mit dem Hauptdichtungskörper (22) zusammen­ arbeitet, so daß die Beschichtung (46) eine Trocken­ filmdicke von etwa 0,013 und 0,038 mm (0,0005 und 0,0015 inches) hat, wobei die Beschichtung (46) ein Tetrafluorethylen und ein Hochtemperaturpolyamid oder Polyimid und Polyamid-Imid-Harzbindemittel umfaßt;
Schnelltrocknen der Beschichtung (46) nach dem Aufbringen während eines Zeitraums zwischen etwa zwei und fünf Minuten bei einer Metalltemperatur zwischen etwa 93 und 121°C (200 und 250°F); und
Sintern der Beschichtung (46) nach dem Schnell­ trocknen bei einer Metalltemperatur in einem Bereich zwischen etwa 343 und 399°C (650 und 750°F) während eines Zeitraumes zwischen etwa fünf und fünfzehn Minu­ ten.
20. Dichtung hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Plattierungs­ schicht (44) umfaßt, welche auf der äußeren Fläche des Materials des Flansches (26) vor der Verformung des­ selben aufgebracht wird.
21. Dichtung hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattierung über­ wiegend Nickel umfaßt.
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