DE19816142A1 - Angriffsbeständige Dichtung - Google Patents
Angriffsbeständige DichtungInfo
- Publication number
- DE19816142A1 DE19816142A1 DE19816142A DE19816142A DE19816142A1 DE 19816142 A1 DE19816142 A1 DE 19816142A1 DE 19816142 A DE19816142 A DE 19816142A DE 19816142 A DE19816142 A DE 19816142A DE 19816142 A1 DE19816142 A1 DE 19816142A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coating
- flange
- seal
- seal according
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
- F16J15/12—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
- F16J15/121—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
- F16J15/122—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally parallel to the surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
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.
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.
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.
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.
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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/827,850 US5984317A (en) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | Galling resistant gasket |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19816142A1 true DE19816142A1 (de) | 1998-11-05 |
Family
ID=25250328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19816142A Withdrawn DE19816142A1 (de) | 1997-04-11 | 1998-04-09 | Angriffsbeständige Dichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5984317A (de) |
CA (1) | CA2234528C (de) |
DE (1) | DE19816142A1 (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6237919B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-05-29 | Dana Corporation | High load bearing UV coating for cylinder head gaskets and head gasket incorporating the same |
US7017918B2 (en) * | 2001-10-25 | 2006-03-28 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Combustion stopper seal |
US6945538B2 (en) * | 2001-10-26 | 2005-09-20 | Freudenberg-Nok General Partnership | Cylinder head gasket and method of producing |
WO2003085293A1 (fr) * | 2002-04-04 | 2003-10-16 | Japan Metal Gasket Co., Ltd. | Joint metallique |
US6779801B2 (en) * | 2002-10-21 | 2004-08-24 | Dana Corporation | Anti-fret primer for multilayer gaskets |
US20060290073A1 (en) * | 2005-06-27 | 2006-12-28 | Freudenberg-Nok General Partnership | Insertable carrier for multiple piece gasket designs that limit compression |
US9769965B2 (en) * | 2011-06-17 | 2017-09-19 | Jeffrey D. Busby | Single-sided sticky gasket |
WO2014192442A1 (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | 協和工業株式会社 | フランジ結合構造及びこれに用いるシール体 |
KR101558381B1 (ko) * | 2014-04-18 | 2015-10-07 | 현대자동차 주식회사 | 엔진용 실린더 헤드 |
EP3280933B1 (de) * | 2015-04-08 | 2022-08-31 | The Patent Well LLC | Metallnetz mit einer umwandlungsbeschichtung mit geringem elektrischen widerstand zur verwendung mit flugzeugstrukturen |
US11108027B2 (en) | 2018-01-11 | 2021-08-31 | Universal Display Corporation | Printed metal gasket |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1815602A (en) * | 1930-07-26 | 1931-07-21 | Victor Mfg & Gasket Co | Gasket |
US4042747A (en) * | 1975-03-14 | 1977-08-16 | Joseph A. Teti, Jr. | Gasket and sealing structures of filled polytetrafluoroethylene resins |
DE3101921C2 (de) * | 1981-01-22 | 1982-10-14 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Flachdichtung, insbesondere Zylinderkopfdichtung |
GB2150988A (en) * | 1983-12-08 | 1985-07-10 | Payen Int Ltd | Gasket structure |
US4839221A (en) * | 1987-01-09 | 1989-06-13 | Nichias Corporation | Gasket containing (I) a sheet composition comprising (A) PTFE (B) inorganic powder (C) clay mineral and (II) a metal support for the sheet |
US4822062A (en) * | 1987-12-23 | 1989-04-18 | Dana Corporation | Two material non-asbestos gasket and method of making the same |
JP3106172B2 (ja) * | 1991-02-26 | 2000-11-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置の封止構造 |
US5490681A (en) * | 1994-09-22 | 1996-02-13 | Dana Corporation | Three layer metal gasket with dual coating |
US5702111A (en) * | 1995-01-05 | 1997-12-30 | Smith; Henry Roy | Sealing apparatus |
-
1997
- 1997-04-11 US US08/827,850 patent/US5984317A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-04-09 DE DE19816142A patent/DE19816142A1/de not_active Withdrawn
- 1998-04-09 CA CA002234528A patent/CA2234528C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5984317A (en) | 1999-11-16 |
CA2234528A1 (en) | 1998-10-11 |
CA2234528C (en) | 2004-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1877659B1 (de) | Kolben f]r einen verbrennungsmotor und verfahren zur beschichtung seiner nabenbohrungen | |
DE19816142A1 (de) | Angriffsbeständige Dichtung | |
DE3903722C2 (de) | Kolben-Kolbenring-Anordnung für einen Verbrennungsmotor | |
DE102005055366A1 (de) | Pleuel für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zur Beschichtung seiner Gleitlagerflächen | |
DE102005061074A1 (de) | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP1985897A1 (de) | Metallische Flachdichtung | |
DE3233520A1 (de) | Dichtungsanordnung, insbesondere zylinderkopfdichtung, und verfahren zur herstellung derselben | |
EP1848890A1 (de) | Einspritzventil zum einspritzen von kraftstoff und zylinderkopf | |
DE10021975A1 (de) | Metallische Flachdichtung | |
DE19953173A1 (de) | Dichtung | |
DE602004003653T2 (de) | Metalldichtung | |
EP1504206A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von verschleissschichten an stahlkolbenringen sowie stahlkolbenring mit einer derartigen verschleissschutzschicht | |
DE202020105806U1 (de) | Mehrschichtdichtung mit verbesserter Ermüdungsbeständigkeit | |
WO2011157456A1 (de) | Statische dichtung mit integriertem sieb- oder filterelement | |
DE60123533T2 (de) | Zylinderkopfdichtung mit partiellen Kunstharzbeschichtungen | |
DE19653164C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkolbens | |
DE19816692A1 (de) | Brennkammerdichtungsanordnung mit hohem Rückstellungsvermögen | |
DE102017219325A1 (de) | Spritzwerkzeug und Verfahren zur Abdichtung von Einlegeteilen | |
EP1097323B1 (de) | Verfahren zum herstellen einer abdichtung zwischen zwei maschinenteilen, insbesondere einem motorblock und einem zylinderkopf | |
CH713420A2 (de) | Ventilsitzring eines Gaswechselventils, Gaswechselventil und Verfahren zum Herstellen des Ventilsitzrings. | |
EP2184518B1 (de) | Flachdichtung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE19508031A1 (de) | Dichtungsanordnung | |
DE19943264C2 (de) | Hubkolbenmaschine, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotor | |
DE3546345A1 (de) | Kugelhahn in einem mit kunststoff ausgekleideten gehaeuse | |
DE10229899A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Dichtung an einem Injektor sowie Injektor mit verbesserter Hochdruckdichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |