DE2803932A1

DE2803932A1 - Zylinderkopfdichtung

Info

Publication number: DE2803932A1
Application number: DE19782803932
Authority: DE
Inventors: Martin Dr Ing Morsbach
Original assignee: Goetze GmbH
Current assignee: Goetze GmbH
Priority date: 1978-01-30
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1979-08-02
Also published as: FR2415758A1; JPS54106752A; IT7919416A0; IT1110918B; GB2014254A; GB2014254B; SU919603A3

Description

GOET ZEWERKE Burscheid, d. 25. 01. 1978

Friedrich Goetze AG T Z T 233/Lö. /Mo. (1645)

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ZYLINDERKOPFDICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine imprägnierte Zylinderkopfdichtung für insbesondere hochbelastete Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einer gegebenenfalls metallisch verstärkten Weichstoffplatte mit Durchgangs öffnungen für den Brennraum und einer Bewehrung der Brennraumöffnung sowie Imprägniermittelfreiheit unterhalb der Bewehrung.

Imprägnierte Zylinderkopfdichtungen der eingangs beschriebenen Art werden üblicherweise insbesondere an den stark belasteten Brennraumöffnungen zur Erzielung einer dauerhaften und zufriedenstellenden Abdichtung mit metallischen Einfassungen versehen. Bei imprägnierten Zylinderkopf dichtungen besteht aber nach der DE - AS 23 04 505 gleichzeitig die Forderung, daß der Weichstoffbereich unterhalb der metallischen Einfassung frei von Imprägniermittel ist, damit dort besonders günstige, dem Weichstoff eigene Verformungs - und Setzeigenschaften bestehen bleiben. Zur Imprägnation werden daher die fertig gestanzten und eingebördelten rohen Zylinderkopf dichtungen meist in die Imprägnier mittel flüssigkeit getaucht, und das Imprägniermittel wird anschließend durch Trocknen und / oder Ausheizen gehärtet. Bei der Imprägnation durch Tauchen kann es jedoch immer wieder vorkommen, daß die Einfassungen nach dem Anbringen auffedern und Imprägniermittel durch den entstandenen Spalt unter die Einfassungen eindringt. Die Verformungs - und Setzeigenschaften des Materials werden in solchen Fällen dann in diesen Bereichen so ungünstig beeinflußt, daß ein relativ hoher Ausschuß an ungeeigneten Zylinder kopf dichtungen entsteht.

Gleichzeitig ist das Einbördeln der Zylinderkopf dichtungen mit metallischen Einfassungen sowohl in Bezug auf das Material als auch in Bezug auf das Anbringungsverfahren relativ aufwendig und kostspielig. Zusätzlich werden insbesondere bei hochbelasteten Verbrennungskraftmaschinen die Metall -

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flächen der äußeren Bördelschenkel zur Verbesserung der Mikro - und Makroabdichtung mit Überzügen aus Kunstharz oder Elastomeren versehen. Abgesehen von den zusätzlichen Kosten für das Material und dem weiteren Verfahrens schritt ist das Anbringen der Überzüge auf den Metallflächen meist mit größeren fertigungstechnischen Schwierigkeiten verbunden.

Aus dem Stand der Technik sind ferner nach der Zeitschrift " fluid ", April 1975, Seiten 68 - 70 Flachdichtungen aus der Hydraulik bekannt, deren Bereiche rund um die Durchgangs öffnungen durch Siebdrucken mit filigranen wulstförmigen Auflagen zur Erhöhung der Dichtpressung versehen sind. Bei den danach hergestellten Zylinderkopfdichtungen enthalten somit die Bereiche rund um deren Flüssigkeitsöffnungen die wulstförmigen Auflagen, so daß die Brennraumöffnungen weiterhin mit metallischen Einfassungen versehen werden müssen. Bei einer Imprägnation besitzen dann diese Zylinderkopfdichtungen ebenfalls die bereits geschilderten Nachteile.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine imprägnierte Zylinderkopfdichtung mit weitgehender Imprägniermittelfreiheit sowie verbesserter Mikro - und Makroabdichtung im Bereich der Brennraumdurchgänge zu schaffen, die fertigungstechnisch einfach und kostensparend herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die bisher übliche Metallbewehrung in Form von im Querschnitt U - förmigen Einfassungen durch beidseitige Auflagen aus polymerem Material auf den Dichtflächen im Bereich der Brennraumränder ersetzt sind. Diese Auflagen können vor dem Imprägnieren auf die beiden Dichtflächen rund um die Brennraumdurchgänge auf einer Breite von etwa einer üblichen Bördeis chenkellänge aufgebracht werden, während die Schnittflächen der so geschützten Durchgangs öffnungen frei von diesem Überzug bleiben. Die Auflagen bestehen vorzugsweise aus hochtemperaturbeständigen Elastomeren oder Kunstharzen auf Basis von Silikon -, Polyurethan -

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oder Fluorpolymeren. Sie können beispielsweise in Form von Auflageringen auf die Dichtflächen aufgeklebt sein oder sie können in an sich bekannter Weise durch Siebdrucken oder Aufstreichen unter gegebenenfalls Verwendung von Klebstoffen aufgebracht und mit der Weichstoffplatte durch Antrocknung oder Anvulkanisation fest verbunden sein.

Die Dicke der Auflagen richtet sich nach den Unebenheiten der Dichtflächen von Zylinderkopf beziehungsweise Motorblock. Sie ist im Minimalfall etwa gleich der Rauhigkeit der Dichtflächen, vorzugsweise aber etwa gleich dem fünf - bis zehnfachen Betrag. Gegebenenfalls kann die Weichstoffdichtungsplatte im Bereich der Auflagen vorkomprimiert sein, und die Dicke der Auflagen richtet sich dann nach der Größe der Vorkomprimierung.

Durch die erfindungsgemäße Aufbringung der Auflagen auf die Bereiche vorzugsweise rund um die Brennraumdurchgänge vor der Imprägnation fließt jetzt das Imprägniermittel nicht mehr unter die Auflagenbereiche, sondern nur noch in die Schnittflächen und die Restflächen des Weichstoffes ein. Aufgrund der Durchstoßung der Restfläche durch die Zacken des eingelegten Rauhbleches dringt in die Restfläche wesentlich mehr Imprägniermittel als in die Schnittfläche ein, so daß dort nur die Tränkung mit einer sehr geringen Tiefe erfolgt.

Die gewünschten Verformungs - und Setzeigenschaften unter den Auflagebereichen bleiben bestehen, während die Schnittflächen an den Durchgangs öffnungen durch das anschließend getrocknete und / oder vernetzte Imprägniermittel verschlossen sind. Bei Betriebshitze des Motors erfolgt eine Verkokung des Imprägniermittels, und der jetzt stark verfestigte Überzug bildet wie ein Bördel den erforderlichen Schutz gegen heiße Brenngase bzw. auch öle oder Kühlmittel. Dadurch kann erfindungsgemäß auf die metallischen Einfassungsbördel auch im Bereich der Brennraumdurchgänge ohne Verlust der Querechnittadichtigkeiten völlig verzichtet werden. Ist das Imprägniermittel gegebenenfalls von den Schnittflächen her zu weit unter die Auflagen eingedrungen, so können durch eine anschlies-

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sende Stanzung die mit Imprägniermittel angereicherten Bereiche unter den Auflagen auf das gewünschte Maß reduziert werden.

Aufgrund der hohen Makro - und Mikroanpassungsfähigkeit des polymeren Auflagenmaterials wird die zur Abdichtung erforderliche Pressung insbesondere für die Gasabdichtung geringer als bei den bisherigen, mit Metalleinfassungen versehenen Zylinder kopf dichtungen. Infolgedessen steht bei der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung ein höherer Anteil der Schraubenkräfte für die Belastung und damit Abdichtung der Restflächen zur Verfügung, Die Gefahr von Zylinderverzügen wird so gleichzeitig verringert. Zusätzlich zu den funktionstechnischen Vorteilen kann die erfindungsgemäße Zylinderkopfdichtung auch einfach und kostensparend hergestellt werden.

Ein Beispiel der erfindungsgemäßen Zylinderkopfdichtung sei anhand der Abbildung näher erläutert. Und zwar zeigt 1 den Querschnitt eines Teilstückes der Zylinderkopfdichtung im Bereich einer Brennraumöffnung 2. Die Dichtflächenbereiche 3,4 rund um die Brennraumöffnung 2 sind beidseitig je um etwa 1 / 10 des Gesamtquerschnittes der Zylinderkopfdichtung 1 auf einer Breite von 10 mm vorkomprimiert. Die Auflagen 5, 6 aus polymerem Material auf den Dichtflächen 3,4 füllen die entstandenen Ausnehmungen aus und übertragen die Restflächen der Zylinderkopfdichtung um etwa den 3 - fachen Wert der Rauhigkeiten der M.ptorblock - bzw. Zylinderkopfdichtfläche. Die Bereiche unterhalb der Auflagen 5, 6 sind frei von Imprägniermittel, während die Schnittflächenbereiche 7 am Brennraumdurchgang 2 sowie die Restflächenbereiche 8 der Zylinderkopfdichtung 2 mit Imprägniermittel angereichert sind.

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Claims

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Friedrich Goetze AG T ZT 233/Lö. /Mo. (1645)

PATENTANSPRÜCHE

Imprägnierte Zylinderkopfdichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer gegebenenfalls metallisch verstärkten Weichstoffplatte mit bewehrten Durchgangs öffnungen für den Brennraum sowie Imprägniermittelfreiheit unterhalb der Bewehrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung aus einer beidseitigen Auflage ( 5, 6 ) aus polymerem Material auf den Dichtflächen ( 3,4 ) besteht.

. Zylinderkopfdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (5,6) vor der Imprägnation aufgebracht sind.

. Zylinderkopfdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (5,6) aus hochtemperaturbeständigen Kunstharzen oder Elastomeren bestehen.

. Zylinderkopfdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächenbereiche ( 3,4 ) vorkomprimiert sind.

. Zylinderkopfdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkomprimierung der Dichtflächenbereiche ( 3,4 ) je um 1/5 bis 1/20 de s Querschnittes der Zylinderkopfdichtung ( 1 ) beträgt.

. Zylinderkopfdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen ( 5, 6 ) in Form von Ringen auf die Dichtflächen ( 3,4 ) aufgeklebt sind.

. Zylinderkopfdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen ( 5, 6 ) in an sich bekannter Weise durch Siebdrucken oder Auf streichen auf die Dichtflächen ( 3,4 ) aufge-

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bracht und mit diesen unter gegebenenfalls Verwendung von Klebstoffen durch Antrocknen und / oder Anvulkanisieren fest verbunden sind.

. Zylinderkopfdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch flächenförmige Auflagen ( 5, 6 ) mit etwa rechteckigem - Querschnitt.

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