DE2453108C2 - Lochfreies Dichtungsmaterial in Blattform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein lochfreies Dichtungsmaterial in Blattform zum Einspannen zwischen zwei abzudichtenden Teilen, bestehend aus Stegen aus elastisch komprimierbarem Material, wobei die mittlere Kompressibilität gemessen über irgendeinen Bereich des Dichtungsmaterials im wesentlichen dieselbe ist wie die mittlere Kompressibilität gemessen über einen anderen Bereich.

Ein vorbekanntes lochfreies Dichtungsmaterial dieser Art (DE-PS 5 63 175) besteht aus einer Dichtungsplatte aus elastischem, nichtmetallischem Material, wobei die Oberfläche der Platte durch Unterteilung in napfartige Zellen mit vorstehenden, die Abdichtung bewirkenden Stegen versehen ist. Die Stege bestehen aus einem Material gleicher oder höherer Elastizität als die Grundplatte. Darüber hinaus kann die Grundplatte durch Fasereinlagen verstärkt sein. Die napfartigen Zellen sind in einem schachbrettartigen Muster angeordnet, so daß die Stege ein gitterförmiges Raster bilden. Derartige Dichtungsmaterialien neigen zum Kriechen, wenn der auf sie ausgeübte Einspanndruck und/oder die Betriebstemperaturen relativ hoch sind; sie verlieren daher ihre Dichtungseigenschaften. Außerdem läßt sich dieses Dichtungsmaterial wegen der schachbrettartigen Anordnung der napfartigen Zellen sehr leicht knicken, was zur Handhabung unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungsmateiral der eingangs angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß es bei Verbesserung seiner Steifigkeit gute Dichtungseigenschaften über einen großen Bereich von Betriebsdrücken und -temperaturen besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Dichtungsmaterial mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß diskrete Volumina aus im wesentlichen starrem Material mit einer geringeren Dicke als das komprimierbare Material innerhalb der sie umgebenden Stege so angeordnet und ausgebildet sind, daß in zu den Oberfläche des Materials parallelen und die diskreten Volumina schneidenden Ebenen jede beliebige gerade Linie zumindest eines der diskreten Volumina durchsetzt

Es ist bereits ein Dichtungsring (DE-GM 17 22 003) aus zwei Scheiben in Form konzentrischer, unterschiedlich kompressibler Ringe bekannt, bei denen die Stärke des äußeren Ringes etwas größer als diejenige des inneren Ringes ist-

Es ist ferner bereits ein Mehrkomponentenmaterial bekaDnt (US-PS 36 40 798), bei dem diskrete Volumina innerhalb sie umgebender Stege angeordnet sind In diesem Fall bestehen jedoch die Stege aus einer Honigwaben-Struktur, während die diskreten Volumina in die Zellen der Honigwaben-Struktur eingesetzte Sch&umkerne sind.

Im Gegensatz hierzu sind bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtungsmaterial diskrete Volumina aus im wesentlichen starrem Material in dem komprimierbaren Material so eingebettet, daß das komprimierbare Material dies diskreten Volumina allseitig umgebende Stege bildet. Die diskreten Volumina aus im wesentlichen starrem Material sorgen dafür, daß das komprimierbare Material beim Einspannen des Dichtungsmaterials zwischen den abzudichtenden Teilen nicht zu stark komprimiert wird, so daß das Dichtungsmaterial seine Dichtfunktion über einen sehr großen Bereich von Betriebsdrücken und -temperaturen beibehält. Durch die besondere Anordnung und Ausbildung der diskreten Volumina wird außerdem dem Dichtungsmaterial eine gewisse Steifigkeit verliehen, die seine Handhabung, insbesondere das Zuschneiden zur Anpassung an örtliche Gegebenheiten, erleichtert.

Im folgenden werden acht Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Ei zeigt

F i g. 1 eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche eines Teiles eines Bogens aus einem ersten Dichtungsmaterial;

Fi g.2 einen Schnitt längs der Linie H-II von Fig. 1; ίο Fig.3 einen ähnlichen Schnitt wie den in Fig.2 dargestel'ten, wobei das Dichtungsmaterial jedoch zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen zusammengedrückt dargestellt ist;

Fig.4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Dichtungsmateriales;

F i g. 5 einen Schnitt durch einen Teil der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung, wobei ein Herstellungsschritt dargestellt wird;

so F i g. 6 ein zu F i g. 5 ähnlicher Schnitt, in dem jedoch ein weiterer Herstellungsschritt dargestellt ist;

F i g. 7 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von Dichtungsmaterial, wobei die Vorrichtung der in F i g. 5 dargestellten ähnelt, jedoch kein Sieb aufweist;

F i g. 8 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen von Dichtungsmaterial, wobei die Vorrichtung der in F i g. 6 dargestellten ähnelt, jedoch kein Sieb aufweist;
F i g. 9 eine schemaitische Ansicht einer Vorrichtung, welche anstelle der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung zur Herstellung des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Dichtungsmateriales verwendet werden kann;

F i .g. 10 und 11 ähnliche Ansichten wie F i g. 1, jedoch in kleinerem Maßstabe und zeigen andere Muster auf Dichtungsmaterial in IBogenform; und

Fig. 12 einen Schnitt durch Dichtungsmaterial, das nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung

hergestellt ist

In den F i g. 1 und 2 ist Dichtungsmaterial in Bogenform dargestellt, welches eine Matrix 10 ist elastisch komprimierbaren Materials in Form von Stegen aufweist Diskrete feste Volumina 11 sind in dieser Matrix eingeschlossen und mit dieser verbunden, welche aus einem im wesentlichen steifen und damit härteren Material bestehen als dem elastisch komprimierbaren Material der Matrix. Das im wesentlichen steife Material weist einen beträchtlich größeren Widerstand gegen Komprimierung auf als das elastisch komprimierbare Material. Die festen Volumina 11 haben alle sechseckigen Querschnitt Wie F i g. 2 zeigt, ist ihre Höhe kleiner als die Gesamtdicke des Dichtungsmaterial, so daß ihre oberen Enden 12 bezüglich der oben liegenden Oberfläche 13 der Matrix 10 etwas eingesunken angeordnet sind. Das Material der Matrix ist ein Epoxyharz mit einem Schäummittel, bei dieser Ausführungsform Benzolsulphonhydrazid. Damit erhält das Material beim Aushärten eine Zellstruktur. Das Material der festen Volumina 11 ist dagegen ein ausgehärtetes Polyesterharz, das mit einem verstärkenden Füllstoff versehen ist, welcher feste Glasteilchen aufweist. Eine aus diesem Dichtungsmaterial gefertigte Dichtung kann, wie zum Teil durch die gestrichelten Linien von F i g. 1 dargestellt ist, zwischen zwei Teile eingepaßt werden, um ein Austreten von Strömungsmittel zwischen gegenüberliegenden Flächen dieser Teile zu verhindern. Derartige abzudichtende Teile 14 und 15 sind in F i g. 3 dargestellt. Werden nicht gezeigte, die beiden Teile verbindende Befestigungsmittel angezogen, so wird die Dichtung zwischen den gegenüberliegenden Flächen zusammengedrückt. Die festen Volumina 11 sind in der Matrix 10 so verteilt, daß bei einem solchen Zusammendrücken zunächst nur das elastisch komprimierbare Material der Matrix der Kompression einen Widerstand entgegengesetzt. Wie F i g. 3 zeigt, setzen erst danach auch die festen Volumina 11 der Kompression einen Widerstand entgegen. Die Matrix und die festen Volumina setzen der Kompression dann parallel einen Widerstand entgegen. Das im wesentlichen steife Material der festen Volumina 11 ist so beschaffen, daß diese Volumina in dem Dichtungsmaterial angeordnete, die Kompression begrenzende Anschläge darstellen, so daß einer zu starken Kompression des Dichtungsmaterials ein Widerstand entgegengesetzt wird, wenn die Befestigungsmittel angezogen werden. Ein solches Anziehen könnte sonst das Dichtungsmaterial in einen solchen Zustand bringen, daß es für die angestrebte Verwendung nicht mehr so brauchbar ist. Die festen Volumina 11 sind ferner in der Matrix 10 so verteilt, daß die mittlere Kompressibilität gemessen über irgendeine Teifläche des Dichtungsmaterials im wesentlichen die gleiche ist wie die mittlere Kompressibilität gemessen über irgendeine andere Teifläche des Dichtungsmaterials, wenn die Teilflächen in ähnlicher Weise komprimiert werden.

Das Dichtungsmaterial kann daher für durch die Befestigungsmittel ausgeübte Drücke und Betriebstemperaturen Verwendung finden, weiche innerhalb weiter Grenzen liegen.

Die Verteilung der diskreten festen Volumina 11 erfolgt derart, daß man in zu den Oberflächen des Dichtungsmateriales parallel verlaufenden Ebenen, welche die diskreten festen Volumina 11 schneiden, keine gerade Linie ziehen kann, ohne daß diese zumindest eines der diskreten festen Volumina durchsetzt. Durch diese Verteilung der diskreten festen Volumina erhält das Dichtungsmaterial eine große Festigkeit und Steifigkeit Dies ist beim Umgang mit dem nicht von einer Dichtfläche unterstützten Dichtungsmaterial, beim Lagern desselben und beim Schneiden desselben von Vorteil.

Das in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Dichtungsmaterial läßt sich unter Verwendung der in den F i g. 4, 5 und 6 dargestellten Vorrichtung herstellen. Diese Vorrichtung arbeitet nach dem Siebdruckverfahren. Sie weist ein Bett 16 auf, an dessen einer Kante ein Rahmen 17 durch Angeln angebracht ist Der Rahmen trägt ein stark gespanntes, die Schablone tragendes Sieb 18, welches aus gewobenen Nylonfäden hergestellt ist Das Bett weist einen metallischen Träger 19 auf. Auf der Unterseite des Siebes ist eine Schablone 20 angebracht Die Schablone weist verteilte Durchbrüche mit sechseckigem Querschnitt auf, welche der gewünschten Verteilung der festen Volumina 11 im Dichtungsmaterial entsprechen. Es ist eine zum Rahmen 17 passende Rakel 21 vorgesehen. Ist der Rahmen geschlossen, d. h. nach unten bewegt, so befindet sich die Schablone 20 in vorgegebenem Abstand über dem Träger 19.

Wird mit der Vorrichtung ein Bogen des Dichtungsmaterials hergestellt, so wird zuerst auf die obere Oberfläche des Trägers 19 ein Ablösemittel in Form einer Schicht 22 aus Polytetrafluoräthylen aufgetragen. Die Schablone 20 und das Sieb 18 werden dann in vorgegebenem Abstand über den Träger angeordnet; dann wird eine zur Hersteilung der Volumina 11 vorgesehene Maferialmenge 23 auf das Sieb 18 gegeben, wobei das Material bei der beschriebenen Ausführungsform das Polyesterharz ist. Das Sieb 18 und die Schablone 20 werden durch die Rakel 21, wie in Fig. 5, dargestellt nach unten gepreßt, und die Rakel wird dazu verwendet, das Polyesterharz über das Sieb zu verteilen. Durch die Rakel wird das Polyesterharz durch das Sieb und zugleich durch die sechseckigen öffnungen der Schablone auf die auf dem Träger 18 aufgebrachte Schicht 22 gedrückt, wobei das Polyesterharz eine vorgegebene Höhe erhält. Das Sieb und die Schablone werden dann angehoben, wobei die Volmina 11 mit sechseckigem Querschnitt auf der Schicht 22 in der gewünschten Verteilung angeordnet verbleiben.

Ein solches Aufbringen des Polyesterharzes führt zu zufriedenstellenden Ergebnissen, da dasselbe solche thixotropen Eigenschaften aufweist, daß es unter der Einwirkung der Oberflächenspannung und der Schwerkraft in begrenztem Ausmaße fließen kann. Da es jedoch danach pastenähnlich ist, erfolgt keine wesentliche Abänderung seiner Form von der Form, in der es aufgebracht worden ist, so daß Gebiete der Schicht 22 von diesem Material frei bleiben.

Um die aus Polyesterharz bestehenden Volumina 11 auszuhärten, wird der Träger 19 in einen nicht dargestellten Heißluftofen gestellt und zusammen mit den auf ihm angebrachten Volumina 11 einer vorgegebenen, erhöhten Temperatur für eine vorgegebene Zeitspanne ausgesetzt.

Der die ausgehärteten und nunmehr im wesentlichen festen Volumina 11 tragende Träger 19 wird dann wieder in das Bett 16 gestellt. Wie in F i g. 6 gezeigt, wird ein weiteres Sieb 24, welches dem Sieb 18 ähnelt, jedoch keine zugeordnete Schablone aufweist, in vorgegebenem Abstand über den Träger angeordnet. Eine zur Hei stellung der Matrix 10 vorgesehene Materialmenge 25 wird auf das Sieb 24 aufgebracht (bei der beschriebenen Ausführungsform Epoxyharz mit einem Schäummittel). Wie Fig.6 zeigt, wird das Sieb dann

durch die Rakel 21 nach unten gedrückt, und durch die letztere wird dann das Epoxyharz über das Sieb verteilt. Das Epoxyharz wird infolgedessen durch das Sieb gedruckt und auf die auf den Träger aufgebrachte Schicht 22 bis zur Höhe der Volumina 11 aufgebracht, wie Fig.6 zeigt, wodurch die von den Volumina 11 freigelassenen Teile der Schicht 22 bedeckt werden.

Der Träger wird dann wieder in den Heißluftofen gestellt, und das Epoxyharz wird dadurch ausgehärtet, daß es für eine vorgegebene Zeitspanne einer vorgegebenen erhöhten Temperatur ausgesetzt wird. Infolge der Anwesenheit des Schäummittels erhält das Material der Matrix während des Aushärtens eine Zellstruktur und steht, wie in F i g. 2 dargestellt, über die oberen Enden 12 der Volumina 11 über. Ferner werden die Matrix 10 und die Volumina 1! miteinander verbunden.

Nach dem Aushärten kann das so hergestellte Dichtungsmaterial in Bogenform von dem Träger 19 leicht abgenommen werden, da die aus einem Ablösemittel bestehende Schicht 22 vorgesehen worden ist.

In F i g. 7 weisen diskrete feste Volumina 31, welche auf eine auf einem Träger 33 vorgesehene Polytetrafluoräthylenschicht 32 aufgebracht sind, so kleinen Querschnitt auf und/oder die Beschaffenheit des Polyesterharzes dieser Volumina ist genau so, daß kein Sieb zusammen mit der Schablone 34 vorgesehen zu werden braucht. Ansonsten ist das Herstellungsverfahren bei dieser zweiten Ausführungsform dasselbe wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform; nur liegt die Rakel 35 direkt auf der Schablone 34 auf. Bei einer dritten Ausführungsform gleichen das Verfahren zum Aufbringen und Aushärten der diskreten festen Volumina und die Vorrichtung zu seiner Durchführung den unter Bezugnahme auf die F i g. 4 und 5 beschriebenen. Das Material, aus dem die Matrix 40 als Stege hergestellt werden soll, wird jedoch in der in Fig.8 dargestellten Art und Weise aufgebracht In Fig.8 sind die diskreten festen Volumina 41 schon aufgebracht und zwar in diesem Falle auf ein Silikonablösepapier 42, welches seinerseits auf einem Träger 43 liegt Zum Aufbringen des Epoxyharzes der Matrix wird kein Sieb verwendet Statt dessen wird dieses ein Schäummittel enthaltende Material 44 direkt unter Verwendung eines Abstreifmessers 45 in der dargestellten Art und Weise in die zwischen den Volumina 41 befindlichen Zwischenräume verteilt Das Abstreifmesser weist eine Stahlklinge 46 mit einer Arbeitskante 47 aus Gummi auf. Nach dem Verteilen wird das Material 44 der Matrix gehärtet und erhält eine Zellstruktur, wobei es. wie gewünscht über die oberen Enden 48 der Volumina 41 übersteht Die Matrix 40 und die Volumina 41 werden wiederum miteinander verbunden. Nach dem Aushärten kann das so hergestellte Dichtungsmaterial leicht von dem Träger 43 abgehoben werden, da das Silikonablösepapier 42 vorgesehen worden ist

Zur Herstellung des in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Dichtungsmateriales kann anstatt der in den F i g. 4 bis 6 sowie 7 oder 8 dargestellten Vorrichtung eine schematisch in Fi g. 9 dargestellte Vorrichtung verwendet werden, in welcher Dichtungsmaterial fortlaufend erzeugt wird.

Die Vorrichtung 50 weist ein Paar von Rollen 51,52 auf. auf denen ein endloses Band 53 angeordnet ist, das in Richtung des dargestellten Pfeiles angetrieben wird.

Unmittelbar über dem Band ist an der in der Zeichnung dargestellten Stelle eine Mulde 54 angeordnet. Eine in der Mulde angeordnete Beschichtungsrolle 55 berührt eine Antriebsrolle 56, die ihrerseits durch eine nicht gezeigte Einrichtung angetrieben wird. Die Antriebsrolle 56 berührt eine Rolle 57, welche in Berührung mit dem Band 53 gebracht werden kann. Liegt die Rolle 57 an dem Band an, so drückt sie das Band gegen eine weitere Rolle 58. Die Rolle 57 trägt ein von Aussparungen gebildetes Muster 59, das der

ίο Verteilung diskreter Volumina aus festem Material entspricht, weiche das Dichtungsmaterial erhalten soll, d. h. das Muster 59 wird von Aussparungen mit sechseckigem Querschnitt gebildet, wenn das Dichtungsmaterial die in F i g. I dargestellte Form aufweist.

In kurzer Entfernung von den Rollen ist ein Heißluftofen 60 angeordnet, und das Band 53 durchläuft denselben. Auf der von den Rollen entfernten Seite des Heißluftofens ist eine weitere Mulde 61 über dem Band angeordnet. Der Boden dieser Mulde weist einen nicht dargestellten Schlitz auf, der senkrecht zum Band verläuft und durch das Material aus der Mulde auf das Band austreten kann.

Auf der von dem Heißluftofen 60 entfernten Seite der Mulde 61 ist ein weiterer Heißluftofen 62 angeordnet, und das Band 53 durchläuft denselben. Bei der Rolle 52 ist eine Trenneinrichtung 63 sowie eine Aufwickelrolle 64 angeordnet. Die letztere wird durch einen nicht dargestellten Aufwickelantrieb angetrieben, der unmittelbar über der Trenneinrichtung 63 angeordnet ist.

Beim Betrieb der Vorrichtung 50 wird die Mulde 54 mit Polyesterharz gefüllt, dem ein verstärkender Füllstoff zugesetzt ist und aus dem die diskreten festen Volumina aus im wesentlichen steifen Material hergestellt werden sollen. Beim Antreiben der Rolle 56 wird auch die Beschichtungsrolle 55 angetrieben und bringt aus der Mulde 54 entnommenes Polyesterharz auf die Rolle 56 und von dort in die in der Rolle 57 vorgesehenen Aussparungen. Die Rolle 57 wird nun in Anlage an das Band 53 gehalten, das seinerseits gegen die Rolle 58 angedrückt wird. Dabei wird das Band beim Umlaufen um seine Rollen 51,52 angetrieben. Wird das Band 53 in Richtung des in der F i g. 9 eingezeichneten Pfeiles bewegt, so wird das in den Aussparungen 59 befindliche Polyesterharz durch die umlaufende Rolle 57 kontinuierlich auf das Band aufgebracht

Beim Aufbringen befindet sich das Polyesterharz in einem solchen Zustand, daß die diskreten festen Volumina mit sechseckigem Querschnitt wegen ihrer pastenähnlichen Beschaffenheit eher auf dem Band

hängen bleiben als in den Aussparungen 59 verbleiben, wie dies auch bei fortlaufenden Druckverfahren der Fall ist Einmal aufgebracht erfahren die Volumina mit pastenähnlicher Beschaffenheit keine wesentliche Abänderung der Gestalt in der sie aufgebracht worden sind, so daß Gebiete des Bandes von diesem Material frei bleiben. Nach dem Absetzen ihrer diskreten festen Volumina werden die Aussparungen der Rolle 57 bei weiterer Drehung derselben wieder durch die Rolle 56 aufgefüllt

Das Band 53 mit den auf ihm in der gewünschten Verteilung haftenden diskreten festen Volumina durchläuft dann den Heißluftofen 60. In diesem werden die Volumina dadurch ausgehärtet, daß sie für eine vorgegebene Zeitspanne einer vorgegebenen erhöhten Temperatur ausgesetzt werden. Diese Volumina werden nun verhältnismäßig hart Wenn das Band den Heißluftofen 60 verläßt und unter dem in der Unterseite der Mulde 61 vorgesehenen Schlitz vorbeiläuft, fließt ein

Epoxyharz, das ein Schäummittel enthält und sich in der Mulde 61 befindet, auf das Band. Seine Fließgeschwindigkeit wird durch eine nicht dargestellte Einrichtung sorgfältig eingestellt. Das Epoxyharz wird auf das Band mit derselben Höhe wie die diskreten festen Volumina aufgebracht, wodurch die von den diskreten Volumina freien Gebiete des Bandes bedeckt werden. Beim Durchlaufen des Bandes durch den zweiten Heißluftofen 62 wird das Epoxyharz dadurch gehärtet, daß es für eine vorgegebene Zeitspanne einer vorgegebenen erhöhten Temperatur ausgesetzt wird. Da dieses Material ein Schäummittel enthält, erhält es eine Zellstruktur, so daß es die Matrix des Dichtungsmateriales bildet, wobei es über die oberen Enden der diskreten festen Volumina aus im wesentlichen steifen Material in der gewünschten Weise übersteht. Darüber hinaus werden die diskreten festen Volumina und die Matrix mit nunmehr elastisch komprimierbarer Beschaffenheit miteinander verbunden.

Bei weiterer Bewegung des Bandes 53 wird durch die Trenneinrichtung 73 das Dichtungsmaterial, das durch Epoxyharz mit darin enthaltenen diskreten festen Volumina gebildet wird, von dem Band selbst abgehoben. Die Aufwickelrolle 64 nimmt das so erzeugte Dichtungsmaterial auf. Das Material kann somit nachher in Rollen gelagert werden.

Um das Ablösen des Dichtungsmateriales von dem Band zu erleichtern, kann ein Ablösemittel auf die Oberfläche des Bandes aufgebracht werden, bevor die diskreten festen Volumina aufgesetzt werden, um das Abheben des Dichtungsmaterials durch die Trenneinrichtung zu unterstützen.

Die F i g. 10 und 11 zeigen zwei weitere Ausführungsformen, bei denen die Dichtungsmaterialien anstatt der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Verteilung diskreter fester Volumina mit sechseckigem Querschnitt eine Verteilung diskreter fester Volumina mit anderen Querschnitten aufweist, welche für manche Anwendungen dieser Dichtungsmaterialien vorteilhafter sein können.

In Fig. 10 sind in die stegförmige Matrix 72 eingeschlossene feste Volumina 71 im Querschnitt gezeigt, welche alle runde Endabschnitte aufweisen. In F i g. 11 weisen die in die stegförmige Matrix 92 eingeschlossenen festen Volumina 91 alle einen kreuzförmigen Querschnitt auf, wobei die Endabschnitte abgerundet sind.

Wie bei dem in F i g. 1 dargestellten Dichtungsmaterial ist die Verteilung der diskreten festen Volumina sowohl in Fig. 10 als auch in Fig. 11 derart gewählt, daß in zu den Oberflächen des Dichtungsmateriales parallelen und die diskreten festen Volumina schneidenden Ebenen keine gerade Linie gezogen werden kann, ohne daß diese gewisse der diskreten festen Volumina durchsetzen. Hierdurch erhält das Dichtungsmaterial wiederum eine Festigkeit und Steifigkeit von einem Ausmaß, welches sich für den Umgang mit dem Dichtungsmaterial, das Lagern des Dichtungsmaterials und das Schneiden desselben als vorteilhaft erweist, wenn das Material durch keine Fläche abgestützt wird. Bei dem in F i g. 11 dargestellten Dichtungsmaterial ist es insbesondere möglich, die festen Volumina 91 näher beieinander anzuordnen, wodurch das Dichtungsmaterial eine weiter verbesserte Festigkeit zum Umgang, zum Lagern und zum Schneiden erhält

In Fi g. 12 ist ein Teil eines Bogens aus Dichtungsmaterial dargestellt, welches eine stegförmige Matrix 110 aus elastisch komprimierbarem Material aufweist, in dem diskrete feste Volumina 111 eines im wesentlichen starren Materials eingeschlossen sind, wobei das Dichtungsmaterial auf ein Ablösemittel in Form eines Silikonpapieres 112 gelegt ist, welches seinerseits auf einem Träger 113 ruht.

Das Verfahren zur Herstellung dieses Bogens unterscheidet sich von den oben beschriebenen Ausführungsformen darin, daß zuerst die Matrix auf das Ablösemittel aufgebracht wird. Dieses Auftragen bis zu einer durch die gestrichelte Linie HOa angedeuteten vorgegebenen Höhe erfolgt unter Verwendung einer Schablone, eines Siebes und einer Rakel, welche nicht dargestellt sind. Das Material der Matrix ist ein Epoxyharz, das in fließfähigem jedoch pastenähnlichem Zustand aufgebracht wird. Das Material befindet sich dann in einem solchen Zustand, daß es einmal aufgebracht auf dem Ablösemittel nicht fließt und daher Flächen des Ablösemittels von diesem Material frei läßt. Die so aufgebrachte Matrix wird danach dadurch ausgehärtet, daß sie für eine vorgegebene Zeitspanne einer vorgegebenen erhöhten Temperatur ausgesetzt wird. Da wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Material der Matrix ein Schäummittel enthält, wächst die Höhe des Materiales auf die voll ausgezogenen Linien 110f> an. Danach wird das Material zur Bildung der diskreten festen Volumina 111 (wieder ein mit einem Füllstoff versehenes Polyesterharz) in fließfähigem Zustand durch eine Rakel direkt in die in der Matrix ausgebildeten Räume eingebracht, und zwar bis zu einer vorgegebenen Höhe, die in Fig. 12 durch die gestrichelten Linien lila angedeutet ist. Das Material für die diskreten Volumina enthält ferner ein Lösungsmittel (bei der vorliegenden Ausführungsform 2 — Äthoxyäthylazetat), und wird das Material nachfolgend dadurch ausgehärtet, daß es für eine vorgegebene Zeitspanne einer vorgegebenen erhöhten Temperatur ausgesetzt wird, so bewirkt das Lösungsmittel ein Schrumpfen des Maleriales, so daß dessen Höhe bis zu den voll ausgezogenen Linien 1116 vermindert wird. Gleichzeitig werden die Matrix und die diskreten Volumina miteinander verbunden.

Das Ablösemittel ermöglicht dann das Abnehmen des so hergestellten Dichtungsmateriales in Bogenform von dem Träger 113.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen war das im wesentlichen starre Material der diskreten festen Volumina ein mit einem verstärkenden Füllstoff versehenes Polyesterharz. Bei anderen Ausführungsformen kann es jedoch aus anderem Material bestehen, z. B. aus einem Epoxyharz, das in ähnlicher Weise mit einem Füllstoff versehen ist Das elastisch komprimierbare Material der Matrix kann statt aus Epoxyharz mit einem Schäummittel auch aus irdendeinem anderen Material bestehen, z. B. aus Nitrilgummi, Polyvinylchlorid, Silikonharz oder Silikongummi, wobei zusätzlich ein Schäummittel vorgesehen werden kann oder nicht

Unter dem oben verwendeten Ausdruck »elastisch komprimierbares Material« ist ein Material zu verstehen, welches gute Dichteigenschaften aufweist, wodurch Oberflächenunregelmäßigkeiten der an dem Dichtmaterial anliegenden Teile leicht ausgeglichen werden können. Unter dem Ausdruck »im wesentlichen starres Material« ist ein Material zu verstehen, das verglichen mit dem elastisch komprimierbaren Material schlechtere Dichteigenschaften aufweist jedoch einen hohen Elastizitätsmodul aufweist wodurch es einem Kriechen einen hohen Widerstand entgegensetzt wenn es über einen weiten Bereich sich ändernder Umgebungspara-

meter Verwendung findet.

Bei weiteren Ausführungsformen kann eines der diskreten festen Volumina aus im wesentlichen starrem Material mit einem anderen dieser Volumina durch ein verhältnismäßig kleines Volumen dieses Materials verbunden sein, wobei dieses verhältnismäßig kleine Volumen durch das elastisch komprimierbare Material der Matrix hindurchläuft und mit demselben verbunden ist, jedoch im wesentlichen keinen Einfluß auf den einer Kompression entgegengesetzten parallelen Widerstand hat, welcher von dem elastisch komprimierbaren Material und dem im wesentlichen starren Material erzeugt wird.

Anstelle von Polytetrafluoräthylen oder Silikonpapier kann als Ablösemittel auch irgendein anderes Ablösemittel_oVerwendung finden, z.B. Tetrafluoräthyien, das mit Glasfasern verstärkt ist.

Bei den unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschriebenen Ausführungsformen fluchtet ein Ende eines jeden der diskreten festen Volumina im wesentlichen mit einer Oberfläche der Matrix, während das andere Ende derselben bezüglich der gegenüberliegenden Oberfläche der Matrix zurückliegend angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsformen können beide Enaen eines jeden der festen Volumina bezüglich der ihnen zugeordneten Oberfläche der Matrix zurückspringend angeordnet sein.

Für gewisse Anwendungsformen kann das Herstellungsverfahren auch so abgewandelt werden, daß ein Ende oder die Enden eines festen Volumens sehr weit zurückliegend angeordnet sind und von einer Haut aus Matrixmaterial bedeckt werden.

Die Dichte der Verteilung der diskreten festen Volumina im Dichtungsmaterial, die Höhe dieser Volumina bezüglich der Gesamtdicke des Dichtungsmaterials und die Formen dieser Volumina werden so gewählt, wie es für den speziellen gewünschten Anwendungsfall des Dichtungsmateriales erforderlich ist.

Dadurch, daß auf diese Weise eine Verteilung diskreter fester Volumina aus im wesentlichen starrem Material in einer Matrix aus elastisch komprimierbarem Material erzeugt wird, und dadurch, daß dieses Dichtungsmaterial in Bogenform hergestellt werden kann, können Dichtungen mit einer gewünschten Verteilung von die Kompression begrenzenden Einschlüssen leicht aus dem Material ausgeschnitten, ausgestanzt oder sonstwie hergestellt werden, so daß sie sich für unterschiedlichen Anwendungsfälle eignen (bei Verwendung in der Automobilindustrie z. B. als Flüssigkeitsdichtungen für Fahrzeugmotoren).

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Dichtungsmaterial nur zeitweilig auf einen Träger aufgebracht. Bei anderen Ausführungsformen kann der Träger einen bleibenden Träger und somit einen Teil des fertigen Dichtungsmateriales darstellen. Dabei kann der Träger dünn sein, gleichförmige Dicke aufweisen und sich über die gesamte Ausdehnung des Dichtungsmateriales erstrecken, so daß er zusammen mit dem im wesentlichen starren Material und dem hiermit verbundenen elastisch komprimierbaren Material entweder in flachen Bogen oder in Rollen gelagert werden kann. Wenn später aus diesem Dichtungsmaterial Dichtungen hergestellt, so werden die erforderlichen Formen gleichzeitig aus dem Träger und den beiden Materialien ausgeschnitten, ausgestanzt oder sonstwie hergestellt

Bei weiteren Ausführungsformen, bei denen das Dichtungsmaterial einen derartigen Träger aufweist, kann das im wesentlichen starre Material und das elastisch komprimierbare Material so aufgebracht werden, daß diskrete Volumina und eine elastisch komprimierbare Matrix nicht nur auf einer Oberfläche des Trägers sondern auch auf der gegenüberliegenden Oberfläche desselben gebildet werden.

Bei den unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen wird das zuerst auf das Ablösemittel oder das Band aufgebrachte Material ausgehärtet, bevor das zweite Material aufgebracht wird. Bei anderen Ausführungsformen läßt man das zuerst aufgebrachte Material nur teilweise aushärten oder bringt es nur zu einem teilweisen Aushärten, bevor das zweite Material aufgebracht wird.

Beim Aushärten des zweiten Materiales wird es dann voll ausgehärtet.

Bei den urter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsformen bringt man das elastisch komprimierbare Material nach dem Aufbringen dazu, sich im Volumen auszudehnen, wodurch die Höhe dieses aufgebrachten Materiales größer wird als die des aufgebrachten, im wesentlichen starren Materiales. Bei anderen Ausführungsformen wird das im wesentlichen starre Material wieder als erstes der beiden Materialien aufgebracht, wird jedoch nach dem Aufbringen nur teilweise ausgehärtet. Das elastisch komprimierbare Material enthält in diesem Falle keinen eine Volumenzunahme bewirkenden Zusatz und dehnt sich daher beim Härten nach dem Aufbringen nicht aus.

Statt dessen enthält das im wesentlichen starre Material einen das Volumen herabsetzenden Zusatz, so daß sich die Größe der diskreten Volumina beim Aushärten des Materiales vermindert und somit die Höhe der aufgebrachten diskreten festen Volumina in dem fertigen Bogen kleiner ist als die der Matrix aus elastisch komprimierbarem Material.

Bei der unter Bezugnahme auf die Fig. 12 beschriebenen Ausführungsform dehnt sich das elastisch komprimierbare Material nach dem Aufbringen volumenmäßig aus, und danach zieht sich das im wesentlichen starre Material nach seinem Aufbringen im Volumen zusammen, so daß die Höhe der Schicht aus im wesentlichen starrem Material kleiner ist als die des elastisch komprimierbaren Materiales. Bei anderen Ausführungsformen wird das elastisch komprimierbare Material ebenfalls vor dem im wesentlichen starren Material aufgebracht; unmittelbar nach dem Aufbringen des elastisch komprimierbaren Materiales wird dieses jedoch nur teilweise ausgehärtet Das im wesentlichen starre Material zieht sich in diesem Falle nach dem Aufbringen nicht im Volumen zusammen; statt dessen enthält vielmehr das elastisch komprimierbare Material einen Zusatz, so daß es beim voller. Aushärten der aus diesem Material bestehenden Matrix an Volumen zunimmt, so daß die Höhe der Schicht aus elastisch komprimierbarem Material im fertigen Bogen größer ist als die des im wesentlichen starren Materiales.

Bei weiteren Ausführungsformen, bei denen das elastisch komprimierbare Material wiederum vor dem im wesentlichen starren Material aufgebracht wird, wird nach dem Aufbringen des elastisch komprimierbaren Materiales keine Volumenzunahme desselben herbeigeführt; statt dessen wird dem im wesentlichen starren Material ein Zusatz beigegeben, so daß beim vollen Aushärten der aus diesem Material bestehenden diskreten festen Volumina deren Volumen verkleinert wird, so daß die Höhe der aufgebrachten diskreten Volumina im fertigen Boden kleiner ist als die des

elastisch komprimierbaren Materiales.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden das elastisch komprimierbare Material und das im wesentlichen starre Material beim Aushärten miteinander verbunden. Bei anderen Ausführungsformen werden die beiden Materialien auf einen Träger aufgebracht und mit diesem bleibend verbunden, so daß der Träger einen Teil des fertigen Bogens aus Dichtungsmaterial darstellt; die beiden derart aufgebrachten Materialien sind jedoch selbst nicht miteinan-

der verbunden.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die diskreten Volumina aus im wesentlichen starrem Material massiv ausgebildet. Bei weiteren Ausführungsformen können die diskreten Volumina bei Beibehaltung ihrer im wesentlichen starren Eigenschaften hohl ausgebildet werden; sie weisen jedoch so dicke Wände auf, daß der erforderliche Widerstand gegen eine Kompression des Dichtungsmateriales in Bogenform erhalten wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lochfreies Dichtungsmaterial in Blattform zum Einspannen zwischen zwei abzudichtenden Teilen, bestehend aus Stegen aus elastisch komprimierbarem Material, wobei die mittlere Kompressibilität gemessen über irgendeinen Bereich des Dichtungsmaterials im wesentlichen dieselbe ist wie die mittlere Kompressibilität gemessen über einen anderen Bereich, dadurch gekennzeichnet, daß diskrete Volumina (11; 31; 41; 71; 91; ItI) aus im wesentlichen starrem Material mit einer geringeren Dicke als das komprimierbare Material innerhalb der sie umgebenden Stege (10; 40,44; 72; 92; 110), so angeordnet und ausgebildet sind, daß in zu den Oberflächen des Materials parallelen und die diskreten Volumina schneidenden Ebenen jede beliebige gerade Linie zumindest eines der diskreten Volumina durchsetzt.

2. Dichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Stegen (10; 40, 44; 72; 92; 110), verteilten diskreten Volumina (11; 31; 71; 91; 111) im wesentlichen gleiche Größe und gleiche Querschnittsform aufweisen.