DE2236622A1

DE2236622A1 - Zylinderkopfdichtung fuer hubkolbenmotoren

Info

Publication number: DE2236622A1
Application number: DE19722236622
Authority: DE
Inventors: Walter Stadelmann
Original assignee: LECHLER ELRING DICHTUNGSWERKE; Elring Dichtungswerke GmbH
Current assignee: LECHLER ELRING DICHTUNGSWERKE; Elring Dichtungswerke GmbH
Priority date: 1972-07-26
Filing date: 1972-07-26
Publication date: 1974-02-07

Description

Zylinderkopfdichtung fiir flubkolbenmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine ZylL'nderkopfdichtung für Hubkolbenmotoren, mit einer den flrennraumdurchgang umschließenden metallischen Einfassung.
Metallische Einfassungen für Brennraumdurchgänge von Zylinderkopfdichtungen für Hubkolbenmotoren umschließen die Öffnung des Durchganges der Dichtung und bedecken einige Millimeter breit die sich anschließenden Planflächen der Dichtung. 13ei Dichtungen der Icombinierten Metall-Weichstoffbauarten werden die Flanken der Einfassung teils bei der Herstellung der Dichtung, letztlich aber durch die Einspannung im Motor bis zum höhengleichen Abschluß mit der Dichtungsfläche in den Weichstoff der Dichtung eingedrückt. Bei Dichtungen metallischen Aufbaues wird die Verformung der Einfassungen durch und ihre Einfiigung in die Dichtflächenstruktur durch den von ihr erfaßten Dichtungsaufbau bestimmt. Dem Werkstoff und der Gestaltung dieser Einfassllngen kommt in Anbetracht der Beanspruchung und der Auswirkung atIf andere Motorenbauteile eine große Bedeutung zu. Betçährte Werkstoffe sind Stähle ohne oder mit Beschichtungen aus weichen Metallen, Elastomeren, Kunststoffen u.a. Die zum Brennraum gerichteten Oberflächen der Einfassungen sind in der Regel mit halblcreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Einfassungsflanken können am ganzen Umfang gleich breit, oder von Seite zu Seite unterchiediich breit sein.
Einfassungen können aus einer oder mehreren Blechlagen bestehen.
Der Brennraumeinfassung dienen auch die Dichtungsfläch abdeckende und die Öffnung des Brennraumes umschließende Metallagen. Die Umschließung endet nach einigen Millimeter Überdeckung auf der Gegenplanfläche. Eine Erweiterung dieser Ausführung besteht aus zwei jeweils eine Dichtungsfläche abdeckenden Blechlagen, die beide den Brennraumausschnitt ihrer Lage entsprechend gegenseitig verlaufend umschließen.
Bei entsprechender Beanspruchung durch den Motorbetrieb können an diesen Einfassungen Brüche auftreten, die die Funktionsfähigkeit der Dichtung beeinträchtigen. Es handelt sich dabei meist um Dauerbiegebrüche, die in der Regel im Bereich des ueberganges zwischen gepreßter ebener Flanke und dem zum Brennraum hin gerundeten Bereich verlaufen. Sie können sich auf einen mehr oder weniger großen Umfangsabschnitt erstrecken. Es fehlt nicht an Versuchen, durch entsprechende Mittel diese Brüche zu verhindern. Dazu gehören ungleich breite Flanken, die eine gewisse anpassende Beweglichkeit der Einfassung ermöglichen. In anderen Fällen sind Unterlagen an gefährdeten Bereichen cingefiigt worden, um mit Hilfe der stabilisierten Einspannung den unfang der Schwellbeanspruchung zu verringern. Besonders ausgewählte Stähle, z.B. austenitischer Art, werden zur Behebung der Schadensfälle herangezogen.
Die Praxis zeigt indessen, daß diese bekannteii Maßnahmen nur eine begrenzte Wirkung haben. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit aufzuzeigen. wi tiin die im Vorstehenden beschriebene Rißbildung an der Einfassung wirksam verhindert werden kann. Dies gelingt bei einer Dichtung der eingangs genannten Art nach dem Grundgedankell der Erfindung in einfacher und iiberraschender Weise dadurch, daß die metallische Einfassung derart geteilt ausgebildet ist, daß jeder Teil mit seiner Flanke auf jeweils einer Dichtungsfläche aufliegt, und daß sich die beiden Einfassungsteile inl Bereich des Brennraumdurchganges liberlappen.
Die erfindungsgemäße Ausführung schließt die Öffnung der Dichtung platte gegenüber den angreifenden Brenngasen ab und vermeidet andererseits die Bruchgefahr dadurch, daß sie eine gewisse Ausdehnung des an und für sich gefährdeten Bereiches zuläßt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird deren Grundgedanke dadurch in vorteilhafter Weise weitergebildet daß der zweite Einfassungsteil den Brennraumdurchgang vollständig umschließt und dabei nur geringfiigig, beispielsweise nm wenige Zehntel Millimeter, auf die Planfläche des ersten Einfassungsteils übergreift. Eine vertieft abgekröpfte Ausbildung des ersten Ei nfassungsteiles am zum Brennraum gerichteten Rand verbessert den abdeckenden Anschluß des zweiten Einfassungsteiles.
Die bekannten Maßnahrnen zur Gestaltung der Hrennraumeinfassungen lassen sich ohne weiteres bei der erfindiingsge;aißen Ausfiihrung anwenden. Dazu gehören ungleich breite Flanken, vollständig oder örtlich gedoppelter Außenrand u.a. meht-.
Die Erfindung ist nun anhand eines Ausfiihrungsbei spieles in der Zeichnung veranschaulicht und in der nachstehenden Beschreibung näher ertäutert. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch den den Brennraumdurchgang enthaltenden Tcil einer Zylinderkopfdichtung für Hubkolbenmotoren.
Die aus der Zeichnung ersichtliche Zylinderkopfdichtung besteht aus einer zentralen Blechlage lO, die beidseitig von Weichstofflagen 11, 12 beschichtet ist. Die Durchgangsöffnung fir den Brennraum des nicht dargestellten Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine ist mit 13 bezeichnet. An ihrem Rand ist die Durchgangsöffnung mit einer Einfassung versehen, die aus zwei sich überlappenden Tcilen 14, 15 besteht. Die dem Zylinder zugewandte unten liegende Flanze 16 des zweiten Einfassungstcils 15 ist breiter ausgebildet nis die dem Zylinderkopf zugeordnete oben liegende Flanke 17 des ersten Einfassungsteils 14. Wie weiterhin aus der Zeichnung ersichtJich, schließt das zweite Einfassungsteil 15 mit seinem halbkreisförmig ausgebildeten Bereich 18 die Brennraumöffnung 13 vollständig und ergreift dabei den geringfügig nach innen abgebogenen Bereich 19 des ersten Einfassungsteils 14.
Der zweite Einfassungsteil greift dabei geringfiiqig, beispielsweise um einige Zehntel Millimeter, auf die mit 20 bezifferte und nach innen abgekröpfte Planfläche des ersten Einfassungsteils 14 über. Die Planfläche 20 des ersten Einfassungsteils 14 ist um ein derartiges Man nach innen abgekröpft, daß die Oberfläche 21 des die Planfläche 20 iibergreifenden zweiten Einfassungstei Is 15 mit tier Ebene 22 der Flanke 17 fluchtet. Der erste Einfassungsteil 14 sollte mit scinem der Brennraumöffnung 13 zugewandten Rand 19 n1r soweit in diese hineingebogen sein, daß durch die gegenüberliegende Planfläche 16 keine Pressung erfolgt. Dadurch ist eine gewisse tangentiale Verschiebung der Teilbereiche 18, 19 gegeneinander, d.h. Ausdehnung des an und fiir sich gefährdeten Dichtungsbereichs,gewährleistet, wodurch Risse in diesem Bereich wirksam vermieden werden.
Selbstverständlich beschränkt sich die Anwendung der Erfindung nicht auf eine Zylinderkopfdichtung der in der Zeichnung gezeigten Art. Vielmehr kann die Erfindung auch bei andersartig aufgebauten Zylinderkopfdichtungen mit gutem ErfoRg angewendet werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

a Zylinderkopfdichtung fiir Hubkolhbenmotoren, mit einer den Brennraumdurchgang umschließenden metallischen Einfassung, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Einfassung (1, 15) derart geteilt ausgehildet ist, daß jeder Teil mit seiner Flanke auf jeweils einer Dichttungsfläche aufliegt, und daß sich die beiden Einfassungsteile (14, 15) im Bereich des Brennrnumdurchganges (13) iiberlappen.
2. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Einfassungsteil (15) den Brennraumdurchgang (13) vollständig umschließt (18) und dabei geringfügig, beispielsweise um wenige Zehntel Millimeter, auf die Planfläche (20) des ersten Einfassunqsteils (19) iibergreift.
3. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Einfassungsteil (14) in seinem vom zweiten Einfassungsteil (15) geringfligig iiberdeckten Planflächenbereich (20) derart nach innen abgekröpft ausgebildet ist, daß die Oberfläche (21) des zweiten Einfassungsteils mit der Flankenoberfläche (22) des ersten Einfassiingsteils fluchtet.
4. Zylinderkopfdichtung-nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Einfassungsteil (14) aus der Ebene (22) seiner Flanke (17) heraus nur soweit geringfügig in den Brennraumdurchgang (13) hineingebogen ist, daß durch die gegenüberliegende Planfläche (16) keine Pressung erfolgt.
5. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Brennraurndurchgang (all) vollständig und den ersten Einfassungsteil (14) teileise umschließende zweite Einfassungsteil (15) auf der dem Zylinder zugewandten Dichtungsfläche (11) und der erste Einfassungsteil (14) auf der dem Zylinderkopf zugewandten Dichtungsfläche (12) aufliegt.
6. Zylinderkopfdichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanke (16) des zweiten Einfassungsteils (15) breiter als die Flanke (17) des ersten Einfassungsteils (14) ist.

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