DE2831217C2 - Flachdichtung, vorzugsweise Zylinderkopfdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flachdichtung, vorzugsweise eine Zy...iderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit den Dic'*ungsrändern teilweise vorgelagerten Dichtstreifen, vorzugsweise in der Form von Ringen, welche mit der P\rhtungsplatte über metallische Zwischenträger verbunden sind, die aus Metallblechringen bestehen, an deren Innenumfang etwa in der Mitte der Dichtstreifen befestigt ist, und deren freibleibende äußere Mantelflächen im Einbauzustand wie die Schenkel von metallischen Einfassungen mit etwa U-förmigem Querschnitt nach außen über die Dichtungsränder der Dichtungsplatte übergreifend umgebogen sind.

Flachdichtungen, wie beispielsweise Zylinderkopfdichtungen für Verbrennungskraftmaschinen, bestehen in der Praxis meist aus Metallblechplatten oder aus gegebenenfalls metallisch verstärkten Asbestfaservliesplatten, aus welchen die Kontueren der entsprechenden Dichtungen ausgestanzt sind. Insbesondere metallische Flachdichtungen und aber auch Weichstoffdichtungen vorzugsweise in imprägnierter Form, sind beim Einb.i zwischen die Dichtflächen unter Druck nur schwer verformbar, so daß zur Erzielung einer optimalen Abdichtung sie mit entsprechend hohen Schraubenanzugskräften eingebaut werden müssen. Zur Abhilfe werden die Dichtungsplatten in den am meisten belasteten Zonen, und /war hauptsächlich im Bereich der Durchgangsöffnungen, entweder mit Auflagen oder mit Einlagen beziehungsweise Vorlagen aus weicherem und elastisch federnden Werkstoff versehen. Die Stärke der Auflagen aus elastischem Material ist jedoch begrenzt, da bei zu großen Höhen die Gefahr von Verzügen der Dichtungsplallen besteht. Die elastische Verformbarkeit dieser Auflagen ist somit beschränkt, so daß derartige Dichtungen nicht in allen Fällen einselzbar sind. Einlagen beziehungsweise Vorlagen an den Dichtungsrändem sind mit größeren Stärken cinseizbar und somit stärker elastisch verformbar, so daß derartige Dichtungen universeller einsetzbar sind. Sowohl für den Transport und die Montage, als auch für ihre spätere Funktion müssen die Einlagen beziehungsweise Vorlagen fest mit den Dichtungsrän-■5 dem verbunden sein. Dies geschieht meist durch Ankleben oder Anvulkanisieren oder auch bei metallischen Vorlageringen in Durchgangsöffnungen nach beispielsweise der DE-AS 10 17 446, der GB-PS 12 98 987 und der US-PS 36 06 361 durch Anlöten,

ίο Anschweißen oder formschlüssiges Verbinden mit in diesen Bereichen angebrachten metallischen Einfassungen.

Für eine Transport- und Montagesicherung genügt im allgemeinen eine geringere Haftkraft der Ein- und Vorlagen an den Dichtungsrändem. Während des Motorbetriebs werden aber die Ein- und Vorlagen in beispielsweise den Flüssigkeitsöffnungen bei meist erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck durch die strömenden Flüssigkeiten stark belastet, so daß die beiden Elastomerringe sich verformen und ihre Haftverbindungen abreißen können. Diese Schaden führen dann zu Leckagen und gegebenenfalls zum Ausfall des gesamten Motors. Deshalb ist hier eine besonders hohe Haftkraft der Einlagen und Vorlagen an den Dichtungsrändem erforderlich. Bekanntlich werden die Haflkräfte erhöht, wenn das Kleben und/oder Anvulkanisieren unter Druck und gegebenenfalls auch bei erhöhter Temperatur vorgenommen wird. In diesem Fall aber ist das Ankleben und/oder Anvulkanisieren der Ein- und Vorlagen unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur an die relativ kleinen Flächen der Dichtungsränder schwierig, und die Handhabung der meist großen und sperrigen Dichtungsplatten ist umständlich, so daß für das Anbringen entsprechend gestaltete teure Vorrichtungen und Werkzeuge erforderlich sind.

Zur Erreichung einer besseren Befestigung der Vorlageweichstoffringe an den Dichtungsrändem besitzen diese nach der GB-PS 14 37 556 und der US-PS 31 08 818 verstärkende und eingelagerte Metallblechringe. Zur Befestigung an der Dichtungsplatte werden die freibleibenden äußeren Mantelflächen der Metallblechringe mit gegebenenfalls nach der US-PS 21 59 535 bekannten zackenartig ausgebildeten Form beim Einbau wie die Schenkel von metallischen Einfassungen mit etwa U-förmigem Querschnitt über die Dichlungsränder der Dichtungsplatte übergreifend umgebogen. Im Prinzip aber sind auf diese Weise befestigte Vor- und Einlageringe Auflagen auf den verstärkenden Metalleinlageblechen mit der geschilderten Funktionsbegrenzung und ihre Fertigung ist durch zusätzliche Verfahrensschritte unwirtschaftlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flachdichtung mit Ein- und Vorlagen aus elastischem und weichem Material, wie vorzugsweise einem Elastomer, zu schaffen, die eine optimale Funktionsfähigkeit besitzt, und bei der gleichzeitig unter Verwendung von Zwischenträgern die Vor- und Einlagen mit einfachen Mitteln und möglichst hoher Haftkraft an den Dichtungsrändern befestigt sind. Die Ein-und Vorlageringe sollen zusammen mil. den Zwischenträgern möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein;

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch lediglich aus einem Elastömerteil bestehenden Dichtstreifen gelöst, die vof dem Einbau in die Dichtungsplatt«, nach einem der bekannten Formgebungsverfahren geformt, vulkanisiert und unter gleichzeitigem Anvulkanisieren

und/oder Kleben mit dem Zwischenträger zu einer Einbaueinheit verbunden sind. Gegebenenfalls kann am Außenumfang des den Zwischenträger bildenden Metallblechringes eine zweite Elastomereinlage oder -vorlage anvulkanisiert sein.

Für ringförmige Gummieinlagen in Flüssigkeitsdurchgängen einer Zylinderkopfdichtung kann der Zwischenträger ein Blechzylinder mit den Abmessungen von etwa der Größe eines üblichen Einfassungsbleches von Durchgangsöffnungen sein, an deren Inncnflä- iu ehe etwa in der mittleren Höhe der Gummiring anvulkanisiert ist. Beim Einbau in die Dichtungsplatte brauchen dann nur die überstehenden freien Zylinderflachen, wie die Schenkel einer normalen metallischen Einfassung, über die Dichtungsränder U-förmig gebogen zu werden, so daß eine formschlüssige Verbindung des Einlageringes zur Dichtutigsplatle zustandekommt.

Auch kann die Ein- beziehungsweise Vorlage in einem Arbeitsgang, vor der Montage an die Dichtungsplatte zu einer kompakten Einbaueinheit verbunden, hergestellt werden. So kann der Gummiring mit anvulkanisiertem Blechzylinder kostengünstig auf Spritzgießmaschinen in den entsprechenden Fr.rmen In hohen Stückzahlen hergestellt werden. Die dabei erzielten Haftkräfte zwischen Gummi und Metall sind besonders hoch, da die Anvulkanisation unter gegebenenfalls zusätzlicher Verwendung on Klebstoffen in relativ kleinen Formen unter hohem Druck bei gleichmäßiger Wärmeeinwirkung erfolgen kann. Ähnlich gut können auch andere, bereits vorgefertigte Weichstoffein- oder -vorlagen aus vorzugsweise Asbestmaterial unter hohem Druck mit dem metallischen Zwischenträger durch Kleben verbunden werden.

Weiter kann der metallische Zwischenträger bereits vor dem Verbinden mit den Ein- und Vorlagen vorgeformt sein. So kann bei dem verwendeten Blechzylinder bereits eine der freien Mantelflächen nach außen wie ein Bördelschenkel rechtwinklig abgebogen sein, so daß die Montage in die Dichtungsplatte erleichtert wird.

In speziellen Anwendungsfällen kann sich die am Dichtungsrand durch den übergreifenden metallischen Zwischenträger vergrößerte Dicke der Dichtungsplatte nachteilig auf ihre Verformungseigenschaften auswirken In diesem Fall kann am Außenumfang des Zwischenträgers eine zweite Weichstoffvorlage angeklebt und/ocbr anvulkanisiert werden. Bei einem Einbau in die Dichtungsplatte werden dann die freien Schenkel des Zwischenträgers, ohne auf die Dichtungsplatte überzugreifen, nach außen bis etwa auf die Dicke der Dichtungsplatte zusammengebogen. Durch die Verformung der zweiten Weichstoffvorlage entsteht dann ein Druck in Richtung auf den Dichtungsrand und somit eine feste formschlüssige Verbindung. Die erste Einlage ist dann aufgrund ihrer festen Bindung zum Zwischenträger im Detriebszustand nicht mehr nach innen verformbar.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Einlagen und Vorlagen mit metallischem Zwischenträger können hohe Haftkräfte zur Dichlungsplatte erzielt werden. Somit ist die Betriebssicherheit der Dichtungs platte vergrößert. Die Fertigung kann gleichzeitig einfach und in hohen Stückzahlen erfolgen, so daß auch ihr Herstellungsverfahren kostengünstig und wirtschaftlich ist.

Die Zeichnung verdeutlicht mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung. Und zwar zeigen

Fig. 1 und 2 einen Querschnitt durch einen Gummieinlagering mit anvulkanisiertem, metallischem Zwischenträger,

F i g. 3 den Querschnitt durch einen in eine Dichlungsplatte montierten Einlagering.

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einlageringes,

Fig. 5 den in eine Dichtungsplattt montierten Einlagering der F i g. 4.

In F i g. 1 zeigt 1 einen profilierten Einlagerinj? aus Gummi, welcher in etwa der mittleren Höhe 2 an die Innenfläche eines Metallbleehzylinders 3 anvulkanisiert ist. Die überstehenden Mantelflächen 4, 5 des Zylinders 3 besitzen etwa die Länge eines Schenkels einer Einfassung für Zylinderkopfdichtungen. Beim Profilierten Einlagering der Fig. 2 ist die überstehende Mantelfläche 5 des in 2 anvulkanisierten Blechzylinders 3 nach außen etwa rechtwinklig abgebogen. Im Einbauzustand in der F i g. 3 ist der Metallblechzylinder 3 zu einem Ring mit etwa U-förmigem Querschnitt umgebogen, so daß die beiden Schenkel 4, 5 auf die metallische Dichtungsplatte 6 übergreifen und dort eine formschiüssige Verbindung bilden, während am Innenumfang der profilierte Gummieinlagering 1 in 2 fest anvulkanisiert ist. Im Querschnittsbild 4 ist am Außenumfang des Metallbleehzylinders 3 ein Gummiring 7 in etwa der mittleren Höhe 8 anvulkanisiert, während am Innenumfang der profilierte Gummiring 1, ähnlich wie in den Abbildungen 1 bis 3, anvulkanisiert ist. Im Einbauzustand wie in Fig.5 sind die beiden Schenkel 4, 5 des Metallzylinders 3 nach außen zu einem etwa U-förmigen Querschnitt bis auf die Dicke der Dichtungsplatte 6 zusammengepreßt, so daß der zweite Gummiring 7 verformt und in Richtung auf den Dichtungsband 10 in Pfeilrichtung gepreßt und somit formschlüssig verbunden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Palentansprüche:

1. Flachdichtung, vorzugsweise Zylinderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit den Pichtungsrändern teilweise vorgelagerten Dichtstreifen, vorzugsweise in der Form von Ringen, welche mit der Dichtungsplatte über metallische Zwischenträger verbunden sind, die aus Melallblechringen bestehen, an deren Innenumfang etwa in der MiUe der Dichtstreifen befestigt ist, und deren freibleibende äußere Mantelflächen im Einbauzustand wie die Schenkel von metallischen Einfassungen mit etwa U-förmigem Querschnitt nach außen über die Dichtungsränder der Dichtungsplatte übergreifend umgebogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen (1, 7) lediglich aus einem Elastomerteil bestehen, der vor dem Einbau in die Dichtungsplatte (6) nach einem der bekannten Formgebungsverfahren geformt, vulkanisiert und unter gleichzeitigem Anvulkanisieren und/oße; Kleben mit dem Zwischenträger (3) zu einer Einbaueinheit lest verbunden ist.

2. Flachdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Metallblechringes beziehungsweise Zwischenträgers ein zweiter Gummiring (7) anvulkanisiert ist.